專利名稱：被加工物的加工方法、被加工物的分割方法及激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照射激光來(lái)對(duì)被加工物進(jìn)行加工的激光加工方法。
背景技術(shù)：
作為照射脈沖激光來(lái)對(duì)被加工物進(jìn)行加工的技術(shù)(以下，也簡(jiǎn)稱為激光加工或激光加工技術(shù))，已知有各種技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)4)。專利文獻(xiàn)1中所揭示的是如下的方法當(dāng)分割作為被加工物的模具時(shí)，通過(guò)激光燒蝕沿著分割預(yù)定線形成剖面為V字形的槽(斷裂槽)，并以該槽為起點(diǎn)分割模具。另一方面，專利文獻(xiàn)2中所揭示的是如下的方法沿著被加工物(被分割體)的分割預(yù)定線照射散焦?fàn)顟B(tài)的激光，由此在被照射區(qū)域中生成結(jié)晶狀態(tài)比周圍更崩潰的剖面為大致V字形的熔解改質(zhì)區(qū)域(變質(zhì)區(qū)域)，并以該熔解改質(zhì)區(qū)域的最下點(diǎn)為起點(diǎn)分割被加工物。當(dāng)利用專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中所揭示的技術(shù)形成分割起點(diǎn)時(shí)，為了良好地進(jìn)行其后的分割，沿著作為激光的掃描方向的分割預(yù)定線方向形成形狀均勻的V字形剖面 (槽剖面或變質(zhì)區(qū)域剖面)均較重要。對(duì)應(yīng)于此，例如以使每1個(gè)脈沖的激光的被照射區(qū)域 (光束點(diǎn))前后重復(fù)的方式控制激光的照射。例如，當(dāng)將作為激光加工的最基本的參數(shù)的重復(fù)頻率(單位為kHz)設(shè)定為R，將掃描速度(單位為mm/sec)設(shè)定為V時(shí)，兩者的比V/R成為光束點(diǎn)的中心間隔，但在專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中所揭示的技術(shù)中，為了使光束點(diǎn)彼此產(chǎn)生重疊，在V/R成為1 μ m以下的條件下進(jìn)行激光的照射及掃描。另外，在專利文獻(xiàn)3中揭示有如下的形態(tài)在表面具有積層部的基板的內(nèi)部使聚光點(diǎn)一致來(lái)照射激光，由此在基板內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)域，并以該改質(zhì)區(qū)域?yàn)榍袛嗟钠瘘c(diǎn)。另外，在專利文獻(xiàn)4中揭示有如下的形態(tài)對(duì)1條分離線反復(fù)進(jìn)行多次激光掃描， 而在深度方向的上下形成在分離線方向上連續(xù)的槽部及改質(zhì)部、及在分離線方向上不連續(xù)的內(nèi)部改質(zhì)部。另一方面，在專利文獻(xiàn)5中揭示有如下的形態(tài)該形態(tài)是使用脈沖寬度為psec級(jí)的超短脈沖的激光的加工技術(shù)，通過(guò)調(diào)整脈沖激光的聚光點(diǎn)位置，形成從被加工物(板體) 的表層部位至表面簇生有微小龜裂的微小的熔解痕，并形成這些熔解痕相連而成的線狀的分離容易化區(qū)域。[先前技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2004-9139號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]國(guó)際公開第2006/062017號(hào)[專利文獻(xiàn)3]日本專利特開2007-83309號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)4]日本專利特開2008-98465號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)5]日本專利特開2005-271563號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)激光形成分割起點(diǎn)，其后利用破碎機(jī)進(jìn)行分割的方法與先前以來(lái)所進(jìn)行的作為機(jī)械式切斷法的金剛石劃線相比，在自動(dòng)性、高速性、穩(wěn)定性、高精度性方面有利。然而，當(dāng)通過(guò)先前的方法進(jìn)行利用激光的分割起點(diǎn)的形成時(shí)，在照射有激光的部分不可避免地形成所謂的加工痕(激光加工痕)。所謂加工痕，是指照射有激光的結(jié)果，材質(zhì)或構(gòu)造與照射前發(fā)生變化的變質(zhì)區(qū)域。加工痕的形成通常會(huì)對(duì)被分割的各個(gè)被加工物 (分割片段)的特性等造成不良影響，因此優(yōu)選盡可能地抑制加工痕的形成。例如，在通過(guò)利用如專利文獻(xiàn)2中所揭示的先前的激光加工，將在包含藍(lán)寶石等硬脆性且光學(xué)上透明的材料的基板上形成有LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)構(gòu)造等發(fā)光元件構(gòu)造的被加工物分割成芯片單位所獲得的發(fā)光元件的邊緣部分(分割時(shí)受到激光的照射的部分)，連續(xù)地形成有寬度為數(shù)μπι左右且深度為數(shù)μπι 數(shù)十μπι左右的加工痕。該加工痕存在吸收發(fā)光元件內(nèi)部所產(chǎn)生的光，使來(lái)自元件的光的取出效率下降的問(wèn)題。尤其，在使用折射率高的藍(lán)寶石基板的發(fā)光元件構(gòu)造的情形時(shí)，該問(wèn)題顯著。本發(fā)明的發(fā)明者反復(fù)努力研究的結(jié)果，獲得了如下的見(jiàn)解當(dāng)對(duì)被加工物照射激光來(lái)形成分割起點(diǎn)時(shí)，利用該被加工物的劈開性或裂開性，由此較佳地抑制加工痕的形成。 除此以外，獲得了在該加工中使用超短脈沖的激光較合適的見(jiàn)解。在專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)5中，關(guān)于利用被加工物的劈開性或裂開性的分割起點(diǎn)的形成形態(tài)，未進(jìn)行任何揭示或暗示。另外，另一方面，當(dāng)進(jìn)行使用激光形成分割起點(diǎn)后，將被加工物分割成芯片單位的工序時(shí)，優(yōu)選分割起點(diǎn)的前端部分到達(dá)被加工物的盡可能深的部位為止，其原因在于分割的準(zhǔn)確性提高。此點(diǎn)在使用超短脈沖的激光的情形時(shí)也相同。本發(fā)明是鑒于所述課題而完成的發(fā)明，其目的在于提供一種抑制加工痕的形成， 并且可形成更確實(shí)地實(shí)現(xiàn)被加工物的分割的分割起點(diǎn)的被分割體的加工方法，以及實(shí)現(xiàn)該加工方法的激光加工裝置。為解決所述課題，技術(shù)方案1的發(fā)明是一種用于在被加工物上形成分割起點(diǎn)的加工方法，其特征在于包括載置步驟，將被加工物載置在平臺(tái)上；透明物質(zhì)配置步驟，將相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光為透明的透明物質(zhì)鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上；以及照射步驟，通過(guò)以透過(guò)所述透明物質(zhì)，且在所述被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生所述被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。技術(shù)方案2的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1所述的加工方法，其特征在于所述脈沖激光是脈沖寬度為Psec級(jí)的超短脈沖光。技術(shù)方案3的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的加工方法，其特征在于所述透明物質(zhì)配置步驟是將相對(duì)于被加工物的加工中所使用的脈沖激光實(shí)質(zhì)上為透明的固體的透明構(gòu)件鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上的透明構(gòu)件配置步驟，在所述照射步驟中，通過(guò)以透過(guò)所述透明構(gòu)件，且在所述被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生所述被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起
點(diǎn)ο技術(shù)方案4的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案3所述的加工方法，其特征在于在所述透明構(gòu)件配置步驟中，使所述透明構(gòu)件與所述被加工面接觸而配置。技術(shù)方案5的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案3所述的加工方法，其特征在于在所述透明構(gòu)件配置步驟中，將所述透明構(gòu)件與所述被加工面以100 μ m以下的距離分開配置。技術(shù)方案6的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案3所述的加工方法，其特征在于在所述透明構(gòu)件配置步驟中，將所述透明構(gòu)件以相對(duì)于所述被加工面之中包含所述脈沖激光的所述被照射位置的一部分區(qū)域鄰接的方式配置，并且對(duì)應(yīng)于所述被照射位置的遷移而使配置位置遷移。技術(shù)方案7的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的加工方法，其特征在于所述透明物質(zhì)配置步驟是在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上，通過(guò)相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光為透明的液體形成液層的液層形成步驟，在所述照射步驟中，通過(guò)以透過(guò)所述液層，且在所述被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生所述被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。技術(shù)方案8的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案7所述的加工方法，其特征在于在所述液層形成步驟中，至少在進(jìn)行所述照射步驟的期間內(nèi)，在所述平臺(tái)上所構(gòu)成的儲(chǔ)存槽的內(nèi)部使所述被加工物浸漬于所述液體中，由此在所述被加工面上形成所述液層。 技術(shù)方案9的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案7所述的加工方法，其特征在于在所述液層形成步驟中，至少在進(jìn)行所述照射步驟的期間內(nèi)，使所述液體連續(xù)地或斷續(xù)地流動(dòng)，由此在所述被加工面上形成所述流液層。技術(shù)方案10的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的加工方法，其特征在于以在所述被加工物的劈開或裂開容易方向上鄰接的方式形成由不同的所述單位脈沖光所形成的至少2個(gè)被照射區(qū)域。技術(shù)方案11的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的加工方法，其特征在于使所述脈沖激光的射出源與所述被加工物相對(duì)移動(dòng)，并使所述脈沖激光的射出方向在與該相對(duì)移動(dòng)方向垂直的面內(nèi)周期性地變化，由此在所述被加工物上形成滿足鋸齒狀的配置關(guān)系的多個(gè)所述被照射區(qū)域。技術(shù)方案12的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的加工方法，其特征在于使所述脈沖激光的多個(gè)射出源與所述被加工物相對(duì)移動(dòng)，并使來(lái)自所述多個(gè)射出源的各個(gè)的所述單位脈沖光的照射時(shí)間點(diǎn)周期性地變化，由此在所述被加工物上形成滿足鋸齒狀的配置關(guān)系的多個(gè)所述被照射區(qū)域。技術(shù)方案13的發(fā)明是一種分割被加工物的方法，其特征在于包括載置步驟，將被加工物載置在平臺(tái)上；透明物質(zhì)配置步驟，將相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光為透明的透明物質(zhì)鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上； 照射步驟，通過(guò)以透過(guò)所述透明物質(zhì)，且在所述被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生所述被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)；以及分割步驟，沿著所述分割起點(diǎn)分割通過(guò)所述照射步驟而形成有分割起點(diǎn)的被加工物。技術(shù)方案14的發(fā)明是一種激光加工裝置，其包括光源，發(fā)出脈沖激光；以及平臺(tái)，載置被加工物；其特征在于其更包括將相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光實(shí)質(zhì)上為透明的透明物質(zhì)鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上的透明物質(zhì)配置機(jī)構(gòu)，在將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且將所述透明物質(zhì)鄰接地配置在所述被加工面上的狀態(tài)下，通過(guò)以在所述被加工面上離散地形成所述脈沖激光的每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式使所述平臺(tái)移動(dòng)，并對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。技術(shù)方案15的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案14所述的激光加工裝置，其特征在于所述脈沖激光是脈沖寬度為Psec級(jí)的超短脈沖光。技術(shù)方案16的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案14或15所述的激光加工裝置，其特征在于 所述透明物質(zhì)配置機(jī)構(gòu)是將相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光實(shí)質(zhì)上為透明的固體的透明構(gòu)件鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上的透明構(gòu)件配置機(jī)構(gòu)，在將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且將所述透明構(gòu)件鄰接地配置在所述被加工面上的狀態(tài)下，通過(guò)以在所述被加工面上離散地形成所述脈沖激光的每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式使所述平臺(tái)移動(dòng)，并對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。技術(shù)方案17的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案14或15所述的激光加工裝置，其特征在于 所述透明物質(zhì)配置機(jī)構(gòu)是在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上，通過(guò)相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光為透明的液體形成液層的液層形成機(jī)構(gòu)，在將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且在所述被加工面上形成所述液層的狀態(tài)下，通過(guò)以在所述被加工面上離散地形成所述脈沖激光的每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式使所述平臺(tái)移動(dòng)，并對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。技術(shù)方案18的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案17所述的激光加工裝置，其特征在于所述液層形成機(jī)構(gòu)具有筒狀構(gòu)件，該筒狀構(gòu)件構(gòu)成通過(guò)配置在所述平臺(tái)上而可儲(chǔ)存所述液體的儲(chǔ)存槽，在所述儲(chǔ)存槽的內(nèi)部，將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且使其浸漬于所述液體中，由此在所述被加工面上形成所述液層。技術(shù)方案19的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案17所述的激光加工裝置，其特征在于所述液層形成機(jī)構(gòu)具有將所述平臺(tái)作為底部的儲(chǔ)存槽，在所述儲(chǔ)存槽的內(nèi)部，將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且使其浸漬于所述液體中，由此在所述被加工面上形成所述液層。技術(shù)方案20的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案17所述的激光加工裝置，其特征在于所述液層形成機(jī)構(gòu)包括噴出機(jī)構(gòu)，該噴出機(jī)構(gòu)可在所述被加工物被載置在所述平臺(tái)上的狀態(tài)下， 對(duì)所述被加工面噴出所述液體，在通過(guò)從所述噴出機(jī)構(gòu)噴出的所述液體而形成有流液層的狀態(tài)下，照射所述脈沖激光，由此在所述被加工物上形成用于所述分割的起點(diǎn)。[發(fā)明的效果]根據(jù)技術(shù)方案1至技術(shù)方案20的發(fā)明，將由被加工物的變質(zhì)所引起的加工痕的形
8成或被加工物的飛散等限定在局部，另一方面，使被加工物的劈開或裂開積極地產(chǎn)生，由此與先前相比，可極其高速地對(duì)被加工物形成分割起點(diǎn)。而且，通過(guò)配置相對(duì)于脈沖激光為透明的物質(zhì)的透明物質(zhì)，可使脈沖激光的能量更有效地對(duì)分割起點(diǎn)的形成做出貢獻(xiàn)，因此可使分割起點(diǎn)的前端部到達(dá)更深處。尤其，根據(jù)技術(shù)方案3至技術(shù)方案6、以及技術(shù)方案16的發(fā)明，將由被加工物的變質(zhì)所引起的加工痕的形成或被加工物的飛散等限定在局部，另一方面，使被加工物的劈開或裂開積極地產(chǎn)生，由此與先前相比，可極其高速地對(duì)被加工物形成分割起點(diǎn)。而且，通過(guò)配置相對(duì)于脈沖激光為透明的固體的透明構(gòu)件，可使脈沖激光的能量更有效地對(duì)分割起點(diǎn)的形成做出貢獻(xiàn)，因此可使分割起點(diǎn)的前端部到達(dá)更深處。尤其，根據(jù)技術(shù)方案7至技術(shù)方案9、以及技術(shù)方案17至技術(shù)方案20的發(fā)明，將由被加工物的變質(zhì)所引起的加工痕的形成或被加工物的飛散等限定在局部，另一方面，使被加工物的劈開或裂開積極地產(chǎn)生，由此與先前相比，可極其高速地對(duì)被加工物形成分割起點(diǎn)。而且，通過(guò)配置包含相對(duì)于脈沖激光為透明的液體的液層，可使脈沖激光的能量更有效地對(duì)分割起點(diǎn)的形成做出貢獻(xiàn)，因此可使分割起點(diǎn)的前端部到達(dá)更深處。尤其，根據(jù)技術(shù)方案9及技術(shù)方案20的發(fā)明，即便加工時(shí)產(chǎn)生由從被加工物上脫離等的物質(zhì)所引起的渾濁等而導(dǎo)致液層的透明度下降，也迅速地向被加工面上供給新的透明液體，因此在進(jìn)行加工的期間內(nèi)，加工精度得以較佳地維持。尤其，根據(jù)技術(shù)方案11及技術(shù)方案12的發(fā)明，可在作為沿著所形成的分割起點(diǎn)分割被加工物時(shí)的分割剖面的被加工物的表面附近，以形成由鄰接的劈開或裂開面彼此所產(chǎn)生的凹凸的方式，形成分割起點(diǎn)。當(dāng)被加工物是在包含藍(lán)寶石等硬脆性且光學(xué)上為透明的材料的基板上形成有LED構(gòu)造等發(fā)光元件構(gòu)造的被加工物時(shí)，通過(guò)在基板的分割剖面上形成此種凹凸形狀，可提升發(fā)光元件的發(fā)光效率。


圖1 (a) (e)是用于對(duì)利用第1加工類型的加工進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖2是關(guān)于通過(guò)第1加工類型中的劈開/裂開加工而形成有分割起點(diǎn)的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡像。圖3是將通過(guò)第1加工類型的加工而形成有分割起點(diǎn)的藍(lán)寶石C面基板沿著該分割起點(diǎn)加以分割后的從表面(c面)至剖面的SEM像。圖4(a) (e)是示意性地表示利用第2加工類型的加工形態(tài)的圖。圖5是關(guān)于通過(guò)第2加工類型中的劈開/裂開加工而形成有分割起點(diǎn)的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡像。圖6是將通過(guò)第2加工類型的加工而形成有分割起點(diǎn)的藍(lán)寶石c面基板沿著該分割起點(diǎn)加以分割后的從表面(c面)至剖面的SEM像。圖7(a)、(b)是示意性地表示利用第3加工類型的加工形態(tài)的圖。圖8是表示第3加工類型中的加工預(yù)定線與被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置的關(guān)系的圖。圖9是概略性地表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的激光加工裝置50的構(gòu)成的示意圖。圖10是例示光學(xué)系統(tǒng)5的構(gòu)成的示意圖。圖11是示意性地表示光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c的構(gòu)成的圖。 圖12是使用透明構(gòu)件實(shí)現(xiàn)劈開/裂開加工的高效率化的方法的概要圖( 圖13是例示透明構(gòu)件104的第1配置形態(tài)的側(cè)剖面圖。 圖14是例示透明構(gòu)件104的第2配置形態(tài)的側(cè)剖面圖。 圖15是表示透明構(gòu)件104的第3配置形態(tài)的側(cè)面圖。 圖16是表示透明構(gòu)件104的第3配置形態(tài)的側(cè)面圖。 圖17是表示透明構(gòu)件104的第4配置形態(tài)的側(cè)面圖。 圖18是表示透明構(gòu)件104的第4配置形態(tài)的側(cè)面圖。 圖19是表示透明構(gòu)件104的第4配置形態(tài)的側(cè)面圖。 圖20是例示透明構(gòu)件104的第5配置形態(tài)的側(cè)剖面圖。 圖21是例示液層的第1形成形態(tài)的側(cè)剖面圖。 圖22是例示液層的第2形成形態(tài)的側(cè)剖面圖。 圖23是例示液層的第3形成形態(tài)的側(cè)剖面圖。 [符號(hào)的說(shuō)明]
1 2 3
4,102 5
5c 7
7m 10,101
50
51
52
53
5a、54 55
IOla 102
103
104 106 107 111,112 121
131
132
控制器控制部存儲(chǔ)部固定片光學(xué)系統(tǒng)光路設(shè)定機(jī)構(gòu)
平臺(tái)
移動(dòng)機(jī)構(gòu)被加工物激光加工裝置擴(kuò)束器物鏡系統(tǒng)半反射鏡鏡子
光路選擇機(jī)構(gòu)
(被加工物的)被加工面
固定片
固定環(huán)
透明構(gòu)件
透明液體
液層
固定構(gòu)件升降機(jī)構(gòu)第1卷繞機(jī)構(gòu)第2卷繞機(jī)構(gòu)
141粘合材料Cl C3、Clla, Cllb, C12a、C12b、C13a、C13b、C14a、C14b、C21 C24劈開/裂開面D(平臺(tái)的)移動(dòng)方向L加工預(yù)定線LB、LBO、LB1、LB2激光RE、REl RE4、REll RE15、RE21 RE25 被照射區(qū)域SL激光源SW光學(xué)開關(guān)
具體實(shí)施例方式〈加工的原理〉首先，對(duì)以下所示的本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中所實(shí)現(xiàn)的加工的原理進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明 中所進(jìn)行的加工概言之是如下的加工使脈沖激光(以下，也簡(jiǎn)稱為激光)一面掃描一面照 射在被加工物的上表面(被加工面)上，由此在每個(gè)脈沖的被照射區(qū)域之間依次產(chǎn)生被加 工物的劈開或裂開，而形成用于分割的起點(diǎn)(分割起點(diǎn))作為各個(gè)被照射區(qū)域中所形成的 劈開面或裂開面的連續(xù)面。此外，在本實(shí)施形態(tài)中，所謂裂開，是指被加工物沿著劈開面以外的結(jié)晶面大致規(guī) 則地分裂的現(xiàn)象，將該結(jié)晶面稱為裂開面。此外，除作為完全沿著結(jié)晶面的微觀的現(xiàn)象的劈 開或裂開以外，也存在作為宏觀的分裂的龜裂沿著大致固定的結(jié)晶方位產(chǎn)生的情形。根據(jù) 物質(zhì)，也存在主要僅產(chǎn)生劈開、裂開或龜裂的任一者的情形，但以下為了避免說(shuō)明的煩雜， 不對(duì)劈開、裂開、及龜裂加以區(qū)分而總稱為劈開/裂開等。進(jìn)而，有時(shí)也將如上所述的形態(tài) 的加工簡(jiǎn)稱為劈開/裂開加工等。以下，以被加工物為六方晶的單晶物質(zhì)，其al軸、a2軸、及a3軸的各軸方向?yàn)榕?開/裂開容易方向的情形為例進(jìn)行說(shuō)明。例如，c面藍(lán)寶石基板等符合該要求。六方晶的 al軸、a2軸、a3軸在c面內(nèi)相互形成各120°的角度而處于相互對(duì)稱的位置。在本發(fā)明的 加工中，根據(jù)這些軸的方向與加工預(yù)定線的方向(加工預(yù)定方向)的關(guān)系，存在幾種類型。 以下，對(duì)這些類型進(jìn)行說(shuō)明。此外，以下將在每個(gè)脈沖下所照射的激光稱為單位脈沖光?！吹?加工類型〉第1加工類型是al軸方向、a2軸方向、a3軸方向的任一者與加工預(yù)定線平行時(shí)的 劈開/裂開加工的形態(tài)。更一般地講，第1加工類型是劈開/裂開容易方向與加工預(yù)定線 的方向一致時(shí)的加工形態(tài)。圖1是示意性地表示利用第1加工類型的加工形態(tài)的圖。在圖1中，例示al軸方 向與加工預(yù)定線L平行的情形。圖1(a)是表示該情形時(shí)的al軸方向、a2軸方向、a3軸方 向與加工預(yù)定線L的方位關(guān)系的圖。圖1 (b)表示激光的第1個(gè)脈沖的單位脈沖光照射在 加工預(yù)定線L的端部的被照射區(qū)域REl中的狀態(tài)。一般而言，單位脈沖光的照射會(huì)對(duì)被加工物的極微小區(qū)域給予較高的能量，因此 該照射使被照射面上與單位脈沖光的(激光的)的被照射區(qū)域相當(dāng)或比被照射區(qū)域更寬廣 的范圍內(nèi)產(chǎn)生物質(zhì)的變質(zhì)、熔融、蒸發(fā)去除等。
但是，若將單位脈沖光的照射時(shí)間即脈沖寬度設(shè)定得極短，則比激光的光點(diǎn)尺寸更狹小的存在于被照射區(qū)域REl的大致中央?yún)^(qū)域的物質(zhì)從所照射的激光中獲得動(dòng)能，由此朝與被照射面垂直的方向飛散、或者變質(zhì)，另一方面，以伴隨該飛散而產(chǎn)生的反作用力為首的通過(guò)單位脈沖光的照射所產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力作用于該被照射區(qū)域的周圍，尤其作用于作為劈開/裂開容易方向的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向上。由此，沿著該方向，外觀上一面保持接觸狀態(tài)一面部分地產(chǎn)生微小的劈開或裂開，或者產(chǎn)生未達(dá)到劈開或裂開而內(nèi)部存在熱應(yīng)變的狀態(tài)。換言之，也可以說(shuō)超短脈沖的單位脈沖光的照射是作為用于形成朝向劈開/裂開容易方向的俯視下為大致直線狀的弱強(qiáng)度部分的驅(qū)動(dòng)力而發(fā)揮作用。在圖1(b)中，利用虛線箭頭示意性地表示所述各劈開/裂開容易方向上所形成的弱強(qiáng)度部分之中，與加工預(yù)定線L的延伸方向一致的+al方向上的弱強(qiáng)度部分W1。接著，如圖1(c)所示，若照射激光的第2個(gè)脈沖的單位脈沖光，而在加工預(yù)定線L 上，在離被照射區(qū)域REl僅特定距離的位置上形成被照射區(qū)域RE2，則與第1個(gè)脈沖相同，在該第2個(gè)脈沖下也形成沿著劈開/裂開容易方向的弱強(qiáng)度部分。例如，在方向上形成弱強(qiáng)度部分W2a，在+al方向上形成弱強(qiáng)度部分W2b。但是，在該時(shí)間點(diǎn)，通過(guò)第1個(gè)脈沖的單位脈沖光的照射所形成的弱強(qiáng)度部分Wl 存在于弱強(qiáng)度部分Wh的延伸方向上。即，弱強(qiáng)度部分Wh的延伸方向成為可通過(guò)比其他部位更小的能量產(chǎn)生劈開或裂開的部位。因此，實(shí)際上，若進(jìn)行第2個(gè)脈沖的單位脈沖光的照射，則此時(shí)所產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力朝劈開/裂開容易方向及先前所存在的弱強(qiáng)度部分傳播， 大體上在照射的瞬間從弱強(qiáng)度部分Wh至弱強(qiáng)度部分Wl產(chǎn)生完全的劈開或裂開。由此，形成圖1(d)所示的劈開/裂開面Cl。此外，劈開/裂開面Cl可在被加工物的圖式中的垂直方向上形成至數(shù)Pm 數(shù)十ym左右的深度為止。而且，如后述般，在劈開/裂開面Cl上， 作為受到較強(qiáng)的沖擊或應(yīng)力的結(jié)果，產(chǎn)生結(jié)晶面的光滑性，且在深度方向上產(chǎn)生起伏。而且，如圖1(e)所示，其后若通過(guò)沿著加工預(yù)定線L掃描激光而依次對(duì)被照射區(qū)域RE1、RE2、RE3、RE4……照射單位脈沖光，則與此對(duì)應(yīng)地依次形成劈開/裂開面C2、 C3……。通過(guò)該形態(tài)連續(xù)地形成劈開/裂開面是第1加工類型中的劈開/裂開加工。S卩，在第1加工類型中，沿著加工預(yù)定線L離散地存在的多個(gè)被照射區(qū)域與形成在所述多個(gè)被照射區(qū)域之間的劈開/裂開面作為整體，成為沿著加工預(yù)定線L分割被加工物時(shí)的分割起點(diǎn)。在形成該分割起點(diǎn)后，進(jìn)行使用特定的夾具或裝置的分割，由此能夠以大致沿著加工預(yù)定線L的形態(tài)分割被加工物。此外，為實(shí)現(xiàn)此種劈開/裂開加工，必須照射脈沖寬度較短的短脈沖的激光。具體而言，必須使用脈沖寬度為lOOpsec以下的激光。例如，使用具有Ipsec 50pSec左右的脈沖寬度的激光較合適。另一方面，單位脈沖光的照射間距(被照射點(diǎn)的中心間隔)只要在4μπι 50μπι 的范圍內(nèi)設(shè)定即可。若照射間距大于該范圍，則會(huì)產(chǎn)生劈開/裂開容易方向上的弱強(qiáng)度部分的形成不進(jìn)展至可形成劈開/裂開面的程度的情形，因此就確實(shí)地形成如上所述的包含劈開/裂開面的分割起點(diǎn)的觀點(diǎn)而言，不優(yōu)選。此外，就掃描速度、加工效率、產(chǎn)品品質(zhì)的觀點(diǎn)而言，照射間距越大越好，但為了更確實(shí)地形成劈開/裂開面，較理想的是在4μ m 30μπι的范圍內(nèi)設(shè)定，4μπι 15 μ m左右更合適。目前，當(dāng)激光的重復(fù)頻率為R(kHz)時(shí)，每l/R(mSeC)從激光源中發(fā)出單位脈沖光。
12當(dāng)相對(duì)于被加工物，激光相對(duì)地以速度V(mm/Sec)移動(dòng)時(shí)，照射間距Δ (ym)是由Δ = V/ R決定。因此，以使Δ達(dá)到數(shù)μ m左右的方式設(shè)定激光的掃描速度V與重復(fù)頻率。例如，掃描速度V為50mm/sec 3000mm/sec左右，重復(fù)頻率R為IkHz 200kHz，尤其為IOkHz 200kHz左右較合適。V或R的具體值可考慮被加工物的材質(zhì)或吸收率、導(dǎo)熱率、熔點(diǎn)等而適
宜設(shè)定。激光優(yōu)選以約Iym ΙΟμπι左右的光束直徑照射。在此情形時(shí)，激光的照射中的峰值功率密度大概達(dá)到0. ITff/cm2 數(shù)10TW/cm2。另外，激光的照射能量(脈沖能量)可在0. 1 μ J 50 μ J的范圍內(nèi)適宜設(shè)定。圖2是關(guān)于通過(guò)第1加工類型中的劈開/裂開加工而形成有分割起點(diǎn)的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡像。具體而言，表示進(jìn)行如下的加工的結(jié)果將藍(lán)寶石c面基板作為被加工物，在其c面上將al軸方向作為加工預(yù)定線L的延伸方向并以7μπι的間隔離散地形成被照射點(diǎn)。圖2所示的結(jié)果暗示通過(guò)所述的機(jī)制對(duì)實(shí)際的被加工物進(jìn)行了加工。另外，圖3是將通過(guò)第1加工類型的加工而形成有分割起點(diǎn)的藍(lán)寶石c面基板沿著該分割起點(diǎn)加以分割后的從表面(c面)至剖面的SEMGcanning Electron Microscope, 掃描電子顯微鏡)像。此外，在圖3中，以虛線表示表面與剖面的邊界部分。在圖3中所觀察到的從該表面起10 μ m左右的范圍內(nèi)大致等間隔地存在，且從被加工物的表面朝內(nèi)部具有長(zhǎng)度方向的細(xì)長(zhǎng)的三角形狀或針狀的區(qū)域是通過(guò)單位脈沖光的照射而直接地產(chǎn)生變質(zhì)或飛散去除等現(xiàn)象的區(qū)域(以下，稱為直接變質(zhì)區(qū)域)。而且，被觀察到存在于這些直接變質(zhì)區(qū)域之間，且在圖式中的左右方向上具有長(zhǎng)度方向的筋狀部分以亞微米間距在圖式中的上下方向上連接有多個(gè)的區(qū)域是劈開/裂開面。比這些直接變質(zhì)區(qū)域及劈開/裂開面位于更下方的是通過(guò)分割而形成的分割面。由于形成有劈開/裂開面的區(qū)域并非受到激光的照射的區(qū)域，因此在該第1加工類型的加工中，僅離散地形成的直接變質(zhì)區(qū)域成為加工痕。而且，直接變質(zhì)區(qū)域在被加工面上的尺寸只不過(guò)為數(shù)百nm Ιμπι左右。即，通過(guò)進(jìn)行第1加工類型中的加工，而實(shí)現(xiàn)與先前相比加工痕的形成被較佳地抑制的分割起點(diǎn)的形成。此外，實(shí)際上，在SEM像中作為筋狀部分而被觀察到的是形成在劈開/裂開面上的具有0. Ιμπι Ιμπι左右的高低差的微小的凹凸。該凹凸是通過(guò)如下方式而形成的凹凸 當(dāng)以如藍(lán)寶石般的硬脆性的無(wú)機(jī)化合物為對(duì)象進(jìn)行劈開/裂開加工時(shí)，通過(guò)單位脈沖光的照射而使較強(qiáng)的沖擊或應(yīng)力作用于被加工物，由此在特定的結(jié)晶面產(chǎn)生光滑性。雖然存在此種微細(xì)的凹凸，但根據(jù)圖3判斷表面與剖面以虛線部分為邊界而大致正交，因此可以說(shuō)只要微細(xì)的凹凸作為加工誤差被容許，則通過(guò)第1加工類型形成分割起點(diǎn)，并沿著該分割起點(diǎn)分割被加工物，由此可將被加工物相對(duì)于其表面大致垂直地分割。此外，如后述般，也存在優(yōu)選積極地形成該微細(xì)的凹凸的情形。例如，有時(shí)通過(guò)利用第1加工類型的加工，也可以在某種程度上取得通過(guò)利用下述的第2加工類型的加工而顯著地獲得的光取出效率的提升的效果?！吹?加工類型〉第2加工類型是al軸方向、a2軸方向、a3軸方向的任一者與加工預(yù)定線垂直時(shí)的劈開/裂開加工的形態(tài)。此外，第2加工類型中所使用的激光的條件與第1加工類型相同。更一般地講，第2加工類型是相對(duì)于不同的2個(gè)劈開/裂開容易方向等效的方向(成為2個(gè)劈開/裂開容易方向的對(duì)稱軸的方向)成為加工預(yù)定線的方向時(shí)的加工形態(tài)。圖4是示意性地表示利用第2加工類型的加工形態(tài)的圖。在圖4中，例示al軸方向與加工預(yù)定線L正交的情形。圖4(a)是表示該情形時(shí)的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向與加工預(yù)定線L的方位關(guān)系的圖。圖4(b)表示激光的第1個(gè)脈沖的單位脈沖光照射在加工預(yù)定線L的端部的被照射區(qū)域REll中的狀態(tài)。與第1加工類型相同，第2加工類型的情形也是通過(guò)照射超短脈沖的單位脈沖光來(lái)形成弱強(qiáng)度部分。在圖4(b)中，以虛線箭頭示意性地表示所述各劈開/裂開容易方向上所形成的弱強(qiáng)度部分之中，接近加工預(yù)定線L的延伸方向的_a2方向及+a3方向上的弱強(qiáng)度部分 Wlla、W12a。而且，如圖4(c)所示，若照射激光的第2個(gè)脈沖的單位脈沖光，而在加工預(yù)定線 L上，在離被照射區(qū)域REll僅特定距離的位置上形成被照射區(qū)域RE12，則與第1個(gè)脈沖相同，在該第2個(gè)脈沖下也形成沿著劈開/裂開容易方向的弱強(qiáng)度部分。例如，在_a3方向上形成弱強(qiáng)度部分Wllb，在+a2方向上形成弱強(qiáng)度部分W12b，在+a3方向上形成弱強(qiáng)度部分 W12c，在-a2方向上形成弱強(qiáng)度部分Wile。該情形也與第1加工類型的情形相同，通過(guò)第1個(gè)脈沖的單位脈沖光的照射所形成的弱強(qiáng)度部分Wlla、wua分別存在于弱強(qiáng)度部分Wllb、W12b的延伸方向上，因此實(shí)際上， 若進(jìn)行第2個(gè)脈沖的單位脈沖光的照射，則此時(shí)所產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力朝劈開/裂開容易方向及先前所存在的弱強(qiáng)度部分傳播。即，如圖4(d)所示，形成劈開/裂開面Clla、Cllb。此外，在此情形時(shí)，劈開/裂開面Clla、Cllb也可在被加工物的圖式中的垂直方向上形成至數(shù) μπι 數(shù)十μ m左右的深度為止。接著，如圖4(e)所示，若沿著加工預(yù)定線L掃描激光而依次對(duì)被照射區(qū)域RE11、 RE12、RE13、RE14……照射單位脈沖光，則通過(guò)進(jìn)行該照射時(shí)所產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力而沿著加工預(yù)定線L依次形成圖式中為直線狀的劈開/裂開面Clla及Cllb、C12a及C12b、C13a及 C13b、C14a 及 C14b......。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)劈開/裂開面對(duì)稱地位于加工預(yù)定線L上的狀態(tài)。在第2加工類型中，沿著加工預(yù)定線L離散地存在的多個(gè)被照射區(qū)域與所述成鋸齒狀地存在的劈開/裂開面作為整體，成為沿著加工預(yù)定線L分割被加工物時(shí)的分割起點(diǎn)。圖5是關(guān)于通過(guò)第2加工類型中的劈開/裂開加工而形成有分割起點(diǎn)的被加工物的表面的光學(xué)顯微鏡像。具體而言，表示進(jìn)行如下的加工的結(jié)果將藍(lán)寶石C面基板作為被加工物，在其c面上，將與al軸方向正交的方向作為加工預(yù)定線L的延伸方向并以7 μ m的間隔離散地形成被照射點(diǎn)。根據(jù)圖5，與圖4(e)中示意性地表示者相同，在實(shí)際的被加工物中也確認(rèn)到表面觀察下為鋸齒狀的(Z字狀的)劈開/裂開面。該結(jié)果暗示通過(guò)所述的機(jī)制對(duì)實(shí)際的被加工物進(jìn)行了加工。另外，圖6是將通過(guò)第2加工類型的加工而形成有分割起點(diǎn)的藍(lán)寶石C面基板沿著該分割起點(diǎn)加以分割后的從表面(c面)至剖面的SEM像。此外，在圖6中，以虛線表示表面與剖面的邊界部分。根據(jù)圖6，可確認(rèn)在分割后的被加工物的剖面的從表面起10 μπι左右的范圍內(nèi)，被加工物的剖面具有與圖4(e)中示意性地表示的鋸齒狀的配置相對(duì)應(yīng)的凹凸。形成有該凹凸的是劈開/裂開面。此外，圖6中的凹凸的間距為5μπι左右。與利用第1加工類型的加工的情形相同，劈開/裂開面并不平坦，因單位脈沖光的照射而在特定的結(jié)晶面產(chǎn)生光滑性，伴隨于此，產(chǎn)生亞微米間距的凹凸。另外，對(duì)應(yīng)于該凹凸的凸部的位置而從表面部分朝深度方向延伸的是直接變質(zhì)區(qū)域的剖面。若與圖3所示的由利用第1加工類型的加工所形成的直接變質(zhì)區(qū)域相比，則其形狀呈不均勻的形狀。而且，比這些直接變質(zhì)區(qū)域及劈開/裂開面位于更下方的是通過(guò)分割而形成的分割面。第2加工類型的情形在僅離散地形成的直接變質(zhì)區(qū)域成為加工痕這一點(diǎn)上與第1 加工類型相同。而且，直接變質(zhì)區(qū)域在被加工面上的尺寸只不過(guò)為數(shù)百nm 2μπι左右。 即，當(dāng)進(jìn)行第2加工類型中的加工時(shí)，也實(shí)現(xiàn)與先前相比加工痕的形成被較佳地抑制的分割起點(diǎn)的形成。在利用第2加工類型的加工的情形時(shí)，除劈開/裂開面上所形成的亞微米間距的凹凸以外，鄰接的劈開/裂開面彼此以數(shù)Pm左右的間距形成凹凸。形成具有此種凹凸形狀的剖面的形態(tài)在如下的情形時(shí)有效將在包含藍(lán)寶石等硬脆性且光學(xué)上透明的材料的基板上形成有LED構(gòu)造等發(fā)光元件構(gòu)造的被加工物分割成芯片(分割片段)單位。在發(fā)光元件的情形時(shí)，若發(fā)光元件內(nèi)部所產(chǎn)生的光在通過(guò)激光加工而形成于基板上的加工痕的部位受到吸收，則來(lái)自元件的光的取出效率下降，但當(dāng)通過(guò)進(jìn)行利用第2加工類型的加工而在基板的加工剖面上有意地形成有如該圖6所示的凹凸時(shí)，該位置上的全反射率下降，在發(fā)光元件中實(shí)現(xiàn)更高的光取出效率?！吹?加工類型〉第3加工類型在使用超短脈沖的激光這一點(diǎn)，以及al軸方向、a2軸方向、a3軸方向的任一者與加工預(yù)定線垂直(相對(duì)于不同的2個(gè)劈開/裂開容易方向等效的方向成為加工預(yù)定線的方向)這一點(diǎn)上與第2加工類型相同，但激光的照射形態(tài)與第2加工類型不同。圖7是示意性地表示利用第3加工類型的加工形態(tài)的圖。在圖7中，例示al軸方向與加工預(yù)定線L正交的情形。圖7(a)是表示該情形時(shí)的al軸方向、a2軸方向、a3軸方向與加工預(yù)定線L的方位關(guān)系的圖。在所述第2加工類型中，在與圖7(a)所示的方位關(guān)系相同的方位關(guān)系下，沿著作為加工預(yù)定線L的延伸方向的a2軸方向與a3軸方向的正中間的方向(相對(duì)于a2軸方向與 a3軸方向等效的方向)直線式地掃描激光。在第3加工類型中，作為替代，如圖7(b)所示， 以使各個(gè)被照射區(qū)域以交替地沿著夾持加工預(yù)定線L的2個(gè)劈開/裂開容易方向的形態(tài)形成為鋸齒狀(Z字)的方式，照射形成各個(gè)被照射區(qū)域的單位脈沖光。若為圖7的情形，則交替地沿著_a2方向與+a3方向而形成有被照射區(qū)域RE21、RE22、RE23、RE24、RE25……。通過(guò)該形態(tài)而照射有單位脈沖光的情形也與第1及第2加工類型相同，伴隨各個(gè)單位脈沖光的照射而在被照射區(qū)域之間形成劈開/裂開面。若為圖7(b)所示的情形，則依次形成被照射區(qū)域1^21、1 22、1 23、1 對(duì)、1 25……，由此依次形成劈開/裂開面C21、C22、 C23、C24......。作為結(jié)果，在第3加工類型中，在以加工預(yù)定線L為軸的鋸齒狀的配置下離散地存在的多個(gè)被照射區(qū)域、及形成在各個(gè)被照射區(qū)域之間的劈開/裂開面作為整體，成為沿著加工預(yù)定線L分割被加工物時(shí)的分割起點(diǎn)。而且，當(dāng)沿著該分割起點(diǎn)實(shí)際地進(jìn)行分割時(shí)，與第2加工類型相同，在分割后的被加工物的剖面的從表面起10 μ m左右的范圍內(nèi)，形成由劈開/裂開面所產(chǎn)生的數(shù)μπ 間距的凹凸。而且，與第1及第2加工類型的情形相同，在各個(gè)劈開/裂開面上，因單位脈沖光的照射而在特定的結(jié)晶面產(chǎn)生光滑性，伴隨于此，產(chǎn)生亞微米間距的凹凸。另外，直接變質(zhì)區(qū)域的形成形態(tài)也與第2加工類型相同。即，在第3加工類型中，也與第2加工類型相同程度地抑制加工痕的形成。因此，利用此種第3加工類型的加工的情形也與利用第2類型的加工相同，除劈開 /裂開面上所形成的亞微米間距的凹凸以外，由劈開/裂開面彼此形成數(shù)μ m左右的間距的凹凸，因此在以發(fā)光元件為對(duì)象進(jìn)行利用第3加工類型的加工的情形時(shí)，就如上所述的光的取出效率的提升的觀點(diǎn)而言，所獲得的發(fā)光元件成為更合適的發(fā)光元件。此外，根據(jù)被加工物的種類，為了更確實(shí)地產(chǎn)生劈開/裂開，也可以在均為加工預(yù)定線L上的位置的圖7(b)的被照射區(qū)域RE21與被照射區(qū)域RE22的中間點(diǎn)、被照射區(qū)域 RE22與被照射區(qū)域RE23的中間點(diǎn)、被照射區(qū)域RE23與被照射區(qū)域REM的中間點(diǎn)、被照射區(qū)域REM與被照射區(qū)域RE25的中間點(diǎn).......上形成被照射區(qū)域。但是，第3加工類型中的被照射區(qū)域的配置位置部分地沿著劈開/裂開容易方向。 如所述般在加工預(yù)定線L上的中間點(diǎn)位置也形成被照射區(qū)域的情形也相同。即，在將至少2 個(gè)被照射區(qū)域鄰接地形成于被加工物的劈開/裂開容易方向上這一點(diǎn)上，也可以說(shuō)第3加工類型與第1加工類型相同。因此，若改變看法，則可認(rèn)為第3加工類型是周期性地改變掃描激光的方向并進(jìn)行利用第1加工類型的加工的加工類型。另外，在第1及第2加工類型的情形時(shí)，由于被照射區(qū)域位于一直線上，因此只要使激光的射出源沿著加工預(yù)定線在一直線上移動(dòng)，每次到達(dá)特定的形成對(duì)象位置時(shí)照射單位脈沖光來(lái)形成被照射區(qū)域即可，該形成形態(tài)最有效。但是，在第3加工類型的情形時(shí)，由于將被照射區(qū)域形成為鋸齒狀(Z字)而非形成在一直線上，因此不僅可通過(guò)使激光的射出源實(shí)際上成鋸齒狀(Z字)地移動(dòng)的方法形成被照射區(qū)域，而且可通過(guò)各種方法形成被照射區(qū)域。此外，在本實(shí)施形態(tài)中，所謂射出源的移動(dòng)，是指被加工物與射出源的相對(duì)移動(dòng)，不僅包括被加工物被固定而射出源移動(dòng)的情形，而且也包括射出源被固定而被加工物移動(dòng)(實(shí)際上，載置被加工物的平臺(tái)移動(dòng))的形態(tài)。例如，通過(guò)使射出源與平臺(tái)在加工預(yù)定線上平行且等速地相對(duì)移動(dòng)，并使激光的射出方向在與加工預(yù)定線垂直的面內(nèi)周期性地變化等，也能夠以滿足如上所述的鋸齒狀的配置關(guān)系的形態(tài)形成被照射區(qū)域?；蛘撸ㄟ^(guò)使多個(gè)射出源平行且等速地相對(duì)移動(dòng)，并使來(lái)自各個(gè)射出源的單位脈沖光的照射時(shí)間點(diǎn)周期性地變化，也能夠以滿足如上所述的鋸齒狀的配置關(guān)系的形態(tài)形成被照射區(qū)域。圖8是表示所述2個(gè)情形的加工預(yù)定線與被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置的關(guān)系的圖。如圖8所示，任一情形均可認(rèn)為是如下的情形將被照射區(qū)域RE21、RE22、RE23、REM、 RE25……的形成預(yù)定位置P21、P22、P23、PM、P25……交替地設(shè)定在正好與加工預(yù)定線L平行的直線La、Li3上，且同時(shí)并行地進(jìn)行沿著直線La的形成預(yù)定位置P21、P23、P25…… 上的被照射區(qū)域的形成，及沿著直線L β的形成預(yù)定位置Ρ22、Ρ24……上的被照射區(qū)域的形成。此外，當(dāng)使射出源成鋸齒狀(Ζ字)地移動(dòng)時(shí)，不論是使激光的射出源直接移動(dòng)，還是通過(guò)使載置被加工物的平臺(tái)移動(dòng)來(lái)使激光相對(duì)地掃描，射出源或平臺(tái)的移動(dòng)均成為雙軸同時(shí)動(dòng)作。相對(duì)于此，僅使射出源或平臺(tái)在加工預(yù)定線上平行地移動(dòng)的動(dòng)作是單軸動(dòng)作。因此，在實(shí)現(xiàn)射出源的高速移動(dòng)即加工效率的提升方面，可以說(shuō)后者更適合。如以上的各加工類型所示，本實(shí)施形態(tài)中所進(jìn)行的劈開/裂開加工是如下的加工形態(tài)將單位脈沖光的離散式的照射主要作為賦予用于在被加工物中產(chǎn)生連續(xù)的劈開/裂開的沖擊或應(yīng)力的手段來(lái)使用。被照射區(qū)域中的被加工物的變質(zhì)(即加工痕的形成)或飛散等始終只不過(guò)是作為附隨物而局部性地產(chǎn)生者。具有此種特征的本實(shí)施形態(tài)的劈開/ 裂開加工的機(jī)制在本質(zhì)上與通過(guò)使單位脈沖光的照射區(qū)域重疊，并連續(xù)地或斷續(xù)地產(chǎn)生變質(zhì)、熔融、蒸發(fā)去除而進(jìn)行加工的先前的加工方法不同。而且，只要瞬間性地對(duì)各個(gè)被照射區(qū)域施加較強(qiáng)的沖擊或應(yīng)力即可，因此可高速地掃描并照射激光。具體而言，可實(shí)現(xiàn)最大為lOOOmm/sec的極其高速的掃描即高速加工。 鑒于先前的加工方法中的加工速度最多為200mm/sec左右，其差異顯著。當(dāng)然，可以說(shuō)本實(shí)施形態(tài)中所實(shí)現(xiàn)的加工方法與先前的加工方法相比，格外地提升生產(chǎn)性。此外，本實(shí)施形態(tài)中的劈開/裂開加工如所述的各加工類型般，在被加工物的結(jié)晶方位(劈開/裂開容易方向的方位)與加工預(yù)定線處于特定的關(guān)系的情形時(shí)特別有效， 但應(yīng)用對(duì)象并不限定于此，原理上，也可以應(yīng)用于兩者處于任意的關(guān)系的情形或被加工物為多晶體的情形。在這些情形時(shí)，由于相對(duì)于加工預(yù)定線產(chǎn)生劈開/裂開的方向未必固定， 因此在分割起點(diǎn)上可能產(chǎn)生不規(guī)則的凹凸，但通過(guò)適宜地設(shè)定被照射區(qū)域的間隔、或者以脈沖寬度為首的激光的照射條件，可進(jìn)行所述凹凸停留在加工誤差的容許范圍內(nèi)的實(shí)用上無(wú)問(wèn)題的加工。<激光加工裝置的概要>其次，對(duì)可實(shí)現(xiàn)利用所述的各種加工類型的加工的激光加工裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖9是概略性地表示本實(shí)施形態(tài)的激光加工裝置50的構(gòu)成的示意圖。激光加工裝置50主要包括激光照射部50A ；觀察部50B ；平臺(tái)7，其包含例如石英等透明的構(gòu)件，且其上方載置被加工物10 ；以及控制器1，其控制激光加工裝置50的各種動(dòng)作(觀察動(dòng)作、對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作、加工動(dòng)作等)。激光照射部50A具備激光源SL與光學(xué)系統(tǒng)5，其是對(duì)載置在平臺(tái)7 上的被加工物10照射激光的部位，相當(dāng)于所述的激光的射出源。觀察部50B是進(jìn)行從照射激光之側(cè)(將其稱為表面)直接觀測(cè)該被加工物10的表面觀察、以及從載置在平臺(tái)7之側(cè) (將其稱為背面)經(jīng)由該平臺(tái)7觀察被加工物10的背面觀察的部位。平臺(tái)7可通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)7m而在激光照射部50A與觀察部50B之間于水平方向上移動(dòng)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)7m通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用而使平臺(tái)7在水平面內(nèi)于特定的XY2軸方向上移動(dòng)。由此，實(shí)現(xiàn)激光照射部50A內(nèi)的激光照射位置的移動(dòng)、或者觀察部50B內(nèi)的觀察位置的移動(dòng)、或者激光照射部50A與觀察部50B之間的平臺(tái)7的移動(dòng)等。此外，關(guān)于移動(dòng)機(jī)構(gòu)7m，也可以進(jìn)行獨(dú)立于水平驅(qū)動(dòng)的以特定的旋轉(zhuǎn)軸為中心的水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)(Θ旋轉(zhuǎn)) 動(dòng)作。另外，在激光加工裝置50中，能夠適宜地且可切換地進(jìn)行表面觀察與背面觀察。 由此，可柔軟且迅速地進(jìn)行對(duì)應(yīng)于被加工物10的材質(zhì)或狀態(tài)的最佳的觀察。平臺(tái)7是由石英等透明的構(gòu)件形成，但在其內(nèi)部，設(shè)置有成為用于吸附固定被加工物10的吸氣通道的未圖示的抽吸用配管。抽吸用配管例如通過(guò)利用機(jī)械加工對(duì)平臺(tái)7的特定位置進(jìn)行削孔來(lái)設(shè)置。在將被加工物10載置于平臺(tái)7上的狀態(tài)下，利用例如抽吸泵等抽吸機(jī)構(gòu)11對(duì)抽吸用配管進(jìn)行抽吸，而對(duì)抽吸用配管的平臺(tái)7載置面?zhèn)惹岸怂O(shè)置的抽吸孔施加負(fù)壓，由此將被加工物10 (以及固定片4)固定在平臺(tái)7上。此外，在圖9中，例示將作為加工對(duì)象的被加工物10粘貼在固定片4上的情形，但優(yōu)選在固定片4的外緣部配置用于固定該固定片4的未圖示的固定環(huán)(參照?qǐng)D12)。<照明系統(tǒng)及觀察系統(tǒng)>觀察部50B是以如下方式構(gòu)成從平臺(tái)7的上方對(duì)載置在平臺(tái)7上的被加工物10 重疊地進(jìn)行來(lái)自落射照明光源Sl的落射照明光Ll的照射、及來(lái)自斜光照明光源S2的斜光透過(guò)照明光L2的照射，并可進(jìn)行來(lái)自平臺(tái)7的上方側(cè)的利用表面觀察機(jī)構(gòu)6的表面觀察、 及來(lái)自平臺(tái)7的下方側(cè)的利用背面觀察機(jī)構(gòu)16的背面觀察。具體而言，從落射照明光源Sl所發(fā)出的落射照明光Ll被省略圖示的鏡筒內(nèi)所設(shè)置的半反射鏡9反射而照射在被加工物10上。另外，觀察部50B具備包含設(shè)置在半反射鏡 9的上方(鏡筒的上方)的CCD (Charge-coupled Device，電荷耦合元件)相機(jī)6a、及連接在該CCD相機(jī)6a上的監(jiān)視器6b的表面觀察機(jī)構(gòu)6，且可在照射落射照明光Ll的狀態(tài)下實(shí)時(shí)地進(jìn)行被加工物10的明視場(chǎng)圖象的觀察。另外，在觀察部50B中具備背面觀察機(jī)構(gòu)16，該背面觀察機(jī)構(gòu)16包含設(shè)置在平臺(tái) 7的下方，更優(yōu)選設(shè)置在后述的半反射鏡19的下方(鏡筒的下方)的CCD相機(jī)16a，及連接在該CXD相機(jī)16a上的監(jiān)視器16b。此外，監(jiān)視器16b與表面觀察機(jī)構(gòu)6中所具備的監(jiān)視器 6b可為相同的監(jiān)視器。另外，從平臺(tái)7的下方所具備的同軸照明光源S3發(fā)出的同軸照明光L3可在被省略圖示的鏡筒內(nèi)所設(shè)置的半反射鏡19反射，并通過(guò)聚光透鏡18而聚光后，經(jīng)由平臺(tái)7而照射在被加工物10上。更優(yōu)選在平臺(tái)7的下方具備斜光照明光源S4，且可經(jīng)由平臺(tái)7對(duì)被加工物10照射斜光照明光L4。這些同軸照明光源S3或斜光照明光源S4可當(dāng)在例如被加工物10的表面?zhèn)却嬖诓煌该鞯慕饘賹拥?，從表面?zhèn)鹊挠^察因產(chǎn)生來(lái)自該金屬層的反射而較困難的情形等下，從背面?zhèn)扔^察被加工物10時(shí)較佳地使用?！醇す庠础底鳛榧す庠碨L，使用波長(zhǎng)為500nm ieOOnm的激光源。另外，為了實(shí)現(xiàn)所述的加工類型中的加工，激光LB的脈沖寬度必須是Ipsec 50pSec左右。另外，重復(fù)頻率R為 IOkHz 200kHz左右，激光的照射能量(脈沖能量)為0. 1 μ J 50 μ J左右較合適。此外，從激光源SL射出的激光LB的偏光狀態(tài)可以是圓偏光，也可以是直線偏光。 但是，在直線偏光的情形時(shí)，就結(jié)晶性被加工材料中的加工剖面的彎曲與能量吸收率的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選使偏光方向與掃描方向處于大致平行，例如使兩者所形成的角處于士 1°以內(nèi)?！垂鈱W(xué)系統(tǒng)〉光學(xué)系統(tǒng)5是設(shè)定將激光照射在被加工物10上時(shí)的光路的部位。根據(jù)由光學(xué)系統(tǒng)5所設(shè)定的光路，將激光照射在被加工物的特定的照射位置(被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置)上。圖10是例示光學(xué)系統(tǒng)5的構(gòu)成的示意圖。光學(xué)系統(tǒng)5主要包括擴(kuò)束器51與物鏡系統(tǒng)52。另外，在光學(xué)系統(tǒng)5中，為了轉(zhuǎn)換激光LB的光路的方向，也可以在適宜的位置設(shè)置個(gè)數(shù)適宜的鏡子如。在圖10中，例示設(shè)置有2個(gè)鏡子fe的情形。另外，在射出光為直線偏光的情形時(shí)，優(yōu)選光學(xué)系統(tǒng)5具備衰減器恥。衰減器恥是配置在激光LB的光路上的適宜的位置上，承擔(dān)調(diào)整所射出的激光LB的強(qiáng)度的作用。此外，在圖10所例示的光學(xué)系統(tǒng)5中，在加工處理的期間內(nèi)，將從激光源SL所發(fā)出的激光LB設(shè)定成在固定其光路的狀態(tài)下照射在被加工物10上。除此以外，也可以構(gòu)成為實(shí)際地或假設(shè)性地設(shè)定多個(gè)對(duì)被加工物10照射從激光源SL所發(fā)出的激光LB時(shí)的激光 LB的光路，并且可通過(guò)光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c (圖11)，在所設(shè)定的多條光路中依次切換對(duì)被加工物照射激光LB的各個(gè)單位脈沖光時(shí)的光路。在后者的情形時(shí)，實(shí)現(xiàn)在被加工物10的上表面的多個(gè)部位同時(shí)進(jìn)行并行的掃描的狀態(tài)、或者假設(shè)性地如此認(rèn)為的狀態(tài)。換言之，可以說(shuō)將激光LB的光路多重化。此外，在圖9中，例示通過(guò)3個(gè)激光LB0、LB1、LB2在3個(gè)部位進(jìn)行掃描的情形，但利用光學(xué)系統(tǒng)5的光路的多重化的形態(tài)未必限定于此。光學(xué)系統(tǒng)5的具體的構(gòu)成例將后述。〈控制器〉控制器1更包括控制部2，其控制所述各部的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)后述的各種形態(tài)中的被加工物10的加工處理；以及存儲(chǔ)部3，其存儲(chǔ)控制激光加工裝置50的動(dòng)作的程序3p或加工處理時(shí)所參照的各種資料?？刂撇?是通過(guò)例如個(gè)人計(jì)算機(jī)或微型計(jì)算機(jī)等通用的計(jì)算機(jī)而實(shí)現(xiàn)，將存儲(chǔ)部 3中所存儲(chǔ)的程序3p讀入至該計(jì)算機(jī)中并加以執(zhí)行，由此各種構(gòu)成要素作為控制部2的功能性的構(gòu)成要素而實(shí)現(xiàn)。具體而言，控制部2主要包括驅(qū)動(dòng)控制部21，其控制利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)7m的平臺(tái)7 的驅(qū)動(dòng)或聚光透鏡18的聚焦動(dòng)作等與加工處理相關(guān)的各種驅(qū)動(dòng)部分的動(dòng)作；攝像控制部 22，其控制利用CCD相機(jī)6a及16a的攝像；照射控制部23，其控制來(lái)自激光源SL的激光LB 的照射及光學(xué)系統(tǒng)5中的光路的設(shè)定形態(tài)；吸附控制部M，其控制利用抽吸機(jī)構(gòu)11的朝向平臺(tái)7的被加工物10的吸附固定動(dòng)作；以及加工處理部25，其根據(jù)所提供的加工位置資料 Dl (后述)及加工模式設(shè)定資料D2 (后述)，執(zhí)行對(duì)于加工對(duì)象位置的加工處理。存儲(chǔ)部3 是通過(guò) ROM (Read-Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)或 RAM (Random Access Memory，隨機(jī)存儲(chǔ)器)及硬盤等存儲(chǔ)媒體而實(shí)現(xiàn)。此外，存儲(chǔ)部3也可以是通過(guò)實(shí)現(xiàn)控制部 2的計(jì)算機(jī)的構(gòu)成要素而實(shí)現(xiàn)的形態(tài)，在其為硬盤的情形等時(shí)，也可以是獨(dú)立于該計(jì)算機(jī)而設(shè)置的形態(tài)。從外部將記述有針對(duì)被加工物10所設(shè)定的加工預(yù)定線的位置的加工位置資料Dl 提供并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部3中。另外，在存儲(chǔ)部3中預(yù)先存儲(chǔ)有如下的加工模式設(shè)定資料D2，該加工模式設(shè)定資料D2是在每個(gè)加工模式中記述有關(guān)于激光的各個(gè)參數(shù)的條件、或光學(xué)系統(tǒng)5中的光路的設(shè)定條件、或平臺(tái)7的驅(qū)動(dòng)條件(或者它們的可設(shè)定的范圍)等的加工模式設(shè)定資料。此外，操作者對(duì)激光加工裝置50所給予的各種輸入指示優(yōu)選利用在控制器1中所實(shí)現(xiàn)的⑶I (Graphical User hterface，圖形用戶界面)來(lái)進(jìn)行。例如，通過(guò)加工處理部 25的作用而由GUI提供加工處理用菜單。操作者根據(jù)該加工處理用菜單，進(jìn)行后述的加工模式的選擇、或者加工條件的輸入等。
〈對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作〉在激光加工裝置50中，可在加工處理之前，在觀察部50B中進(jìn)行對(duì)被加工物10的配置位置加以微調(diào)整的對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作。對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作是用于使被加工物10中所設(shè)定的XY坐標(biāo)軸與平臺(tái)7的坐標(biāo)軸一致而進(jìn)行的處理。當(dāng)進(jìn)行所述的加工類型中的加工時(shí)，該對(duì)準(zhǔn)處理在被加工物的結(jié)晶方位與加工預(yù)定線及激光的掃描方向滿足各加工類型中所要求的特定的關(guān)系方面較重要。對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作可應(yīng)用公知的技術(shù)來(lái)執(zhí)行，且只要對(duì)應(yīng)于加工類型以適宜的形態(tài)進(jìn)行即可。例如，若為將使用1個(gè)母基板所制作的多個(gè)設(shè)備芯片切出的情形等在被加工物10的表面形成有重復(fù)圖案之類的情形，則通過(guò)使用圖案匹配等方法而實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)動(dòng)作。在此情形時(shí)，概言之，C⑶相機(jī)6a或16a取得形成在被加工物10上的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)用標(biāo)記的攝像圖像，加工處理部25根據(jù)這些攝像圖像的攝像位置的相對(duì)關(guān)系確定對(duì)準(zhǔn)量，驅(qū)動(dòng)控制部21對(duì)應(yīng)于該對(duì)準(zhǔn)量而通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)7m使平臺(tái)7移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)進(jìn)行該對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作，而準(zhǔn)確地確定加工處理中的加工位置。此外，對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作結(jié)束后，載置有被加工物10的平臺(tái)7朝激光照射部50A移動(dòng)，接著進(jìn)行通過(guò)照射激光LB的加工處理。此外，以使對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作時(shí)所設(shè)想的加工預(yù)定位置與實(shí)際的加工位置不發(fā)生偏差的方式， 保證平臺(tái)7的從觀察部50B向激光照射部50A的移動(dòng)?！醇庸ぬ幚淼母怕浴灯浯?，對(duì)本實(shí)施形態(tài)的激光加工裝置50中的加工處理進(jìn)行說(shuō)明。在激光加工裝置 50中，將從激光源SL發(fā)出并經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)5的激光LB的照射與載置固定有被加工物10的平臺(tái)7的移動(dòng)加以組合，由此使經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)5的激光對(duì)被加工物10相對(duì)地掃描，并可進(jìn)行被加工物10的加工。激光加工裝置50的特征在于可擇一地選擇基本模式與多模式作為通過(guò)(相對(duì)地)掃描激光LB的加工處理的模式(加工模式)。這些加工模式是對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)系統(tǒng)5 中的光路的設(shè)定形態(tài)而設(shè)定?；灸Ｊ绞枪潭ǖ卦O(shè)定從激光源SL所發(fā)出的激光LB的光路的模式。在基本模式中，激光LB始終穿過(guò)1條光路，并使載置有被加工物10的平臺(tái)7以特定的速度移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)激光在一方向上掃描被加工物10的形態(tài)下的加工。在圖10所例示的光學(xué)系統(tǒng)5的情形時(shí)，僅可進(jìn)行該基本模式下的加工?；灸Ｊ竭m合用于進(jìn)行所述的第1及第2加工類型中的加工的情形。即，針對(duì)加工預(yù)定線L被設(shè)定成與劈開/裂開容易方向平行的被加工物10，以使該劈開/裂開容易方向與平臺(tái)7的移動(dòng)方向一致的方式將被加工物10對(duì)準(zhǔn)后，進(jìn)行基本模式下的加工，由此可進(jìn)行第1加工類型的加工。另一方面，針對(duì)加工預(yù)定線L被設(shè)定成與劈開/裂開容易方向垂直的被加工物10，以使該劈開/裂開容易方向與平臺(tái)7的移動(dòng)方向正交的方式將被加工物10對(duì)準(zhǔn)后，進(jìn)行基本模式下的加工，由此可進(jìn)行第2加工類型的加工。另外，原理上，通過(guò)適宜變更平臺(tái)7的移動(dòng)方向，也可以應(yīng)用于第3加工類型中的加工。另一方面，多模式是實(shí)質(zhì)性地或假設(shè)性地將激光LB的光路多重化而設(shè)定多條光路的模式。其為如下的模式通過(guò)例如沿著如圖8所示的與加工預(yù)定線L平行的直線L α、 L β，或者進(jìn)而沿著加工預(yù)定線L本身，使多個(gè)激光實(shí)質(zhì)性地或假設(shè)性地掃描，結(jié)果實(shí)現(xiàn)和利用與加工預(yù)定線L重復(fù)交叉的形態(tài)掃描激光的情形相同的加工。此外，所謂使多個(gè)激光假設(shè)性地掃描，是指使實(shí)際上與基本模式同樣地以1條光路照射激光者的光路隨時(shí)間而變化，由此實(shí)現(xiàn)與以多條光路照射激光的情形相同的掃描形態(tài)。多模式適合用于進(jìn)行第3加工類型中的加工的情形。即，與第2加工類型的情形相同，針對(duì)加工預(yù)定線L被設(shè)定成與劈開/裂開容易方向垂直的被加工物10，以使該劈開 /裂開容易方向與平臺(tái)7的移動(dòng)方向正交的方式將被加工物10對(duì)準(zhǔn)后，進(jìn)行多模式下的加工，由此可進(jìn)行第3加工類型的加工。加工模式較合適的是例如通過(guò)加工處理部25的作用，在控制器1中可根據(jù)以可利用的方式提供給操作者的加工處理菜單而進(jìn)行選擇。加工處理部25取得加工位置資料 D1，并且從加工模式設(shè)定資料D2取得與所選擇的加工類型相對(duì)應(yīng)的條件，且以執(zhí)行對(duì)應(yīng)于該條件的動(dòng)作的方式，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制部21或照射控制部23等控制對(duì)應(yīng)的各部的動(dòng)作。例如，通過(guò)控制器1的照射控制部23而實(shí)現(xiàn)從激光源SL所發(fā)出的激光LB的波長(zhǎng)或輸出功率、脈沖的重復(fù)頻率、脈沖寬度的調(diào)整等。若從加工處理部25對(duì)照射控制部23發(fā)出根據(jù)加工模式設(shè)定資料D2的特定的設(shè)定信號(hào)，則照射控制部23根據(jù)該設(shè)定信號(hào)，設(shè)定激光LB的照射條件。另外，尤其在以多模式進(jìn)行加工的情形時(shí)，照射控制部23使來(lái)自激光源SL的單位脈沖光的射出時(shí)間點(diǎn)與利用光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c的光路的切換時(shí)間點(diǎn)同步。由此，針對(duì)各個(gè)被照射區(qū)域的形成預(yù)定位置，通過(guò)光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c所設(shè)定的多條光路中的與該形成預(yù)定位置相對(duì)應(yīng)的光路照射單位脈沖光。此外，在激光加工裝置50中，當(dāng)進(jìn)行加工處理時(shí)，視需要也可以在有意地使聚焦位置偏離被加工物10的表面的散焦?fàn)顟B(tài)下，照射激光LB。此可通過(guò)例如調(diào)整平臺(tái)7與光學(xué)系統(tǒng)5的相對(duì)距離而實(shí)現(xiàn)。<光路設(shè)定機(jī)構(gòu)的構(gòu)成例與其動(dòng)作>其次，針對(duì)光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c的具體構(gòu)成與其動(dòng)作的例子，主要以多模式下的動(dòng)作為對(duì)象進(jìn)行說(shuō)明。此外，以下的說(shuō)明中，設(shè)定成在加工處理時(shí)，一面使載置有被加工物10的平臺(tái)7沿著與加工預(yù)定線L的延伸方向一致的移動(dòng)方向D移動(dòng)，一面進(jìn)行加工。另外，在多模式下的動(dòng)作中，設(shè)定成在加工預(yù)定L上形成被照射區(qū)域RE時(shí)所照射的是激光LB0，在與加工預(yù)定線L平行的直線La上形成被照射區(qū)域RE時(shí)所照射的是激光 LB1，在同樣與加工預(yù)定線L平行，且處于針對(duì)加工預(yù)定線L對(duì)稱的位置的直線L β上形成被照射區(qū)域RE時(shí)所照射的是激光LB2。另外，多模式下的第3加工類型的加工通過(guò)使依次或同時(shí)形成的多個(gè)被照射區(qū)域位于沿著劈開/裂開容易方向的位置而實(shí)現(xiàn)。圖11是示意性地表示光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c的構(gòu)成的圖。光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c是作為光學(xué)系統(tǒng)5的一構(gòu)成要素而設(shè)置。光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c包括多個(gè)半反射鏡53、鏡子54、以及光路選擇機(jī)構(gòu)陽(yáng)。半反射鏡53與鏡子M是為了使從激光源SL所射出的激光LB的光路在與平臺(tái)7 的移動(dòng)方向D垂直的面內(nèi)方向分支來(lái)形成多條光路(激光LB0、LB1、LB2的光路)而設(shè)置。 此外，半反射鏡53的數(shù)量根據(jù)光路的數(shù)量而定。在圖11中，為了獲得3條光路而設(shè)置有2個(gè)半反射鏡53。通過(guò)具備這些半反射鏡53及鏡子M，使激光LB射出并使平臺(tái)7移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)多個(gè)激光掃描被加工物10的狀態(tài)。光路選擇機(jī)構(gòu)55是為了控制多條光路中的朝向被加工物10的激光的射出時(shí)間點(diǎn)而具備。更具體而言，光路選擇機(jī)構(gòu)陽(yáng)在通過(guò)半反射鏡53及鏡子M而分支的各個(gè)激光的光路的中途具備光學(xué)開關(guān)SW。光學(xué)開關(guān)SW由例如AOM(Acousto-Optic Modulator，聲光調(diào)制器)或EOM(Electro-Optical Modulator,電光調(diào)制器)等構(gòu)成，具有在ON狀態(tài)時(shí)使所射入的激光通過(guò)，在OFF狀態(tài)時(shí)阻斷所射入的激光或使其衰減(成為非通過(guò)狀態(tài))的功能。 由此，在光路選擇機(jī)構(gòu)55中，僅使通過(guò)成為ON狀態(tài)的光學(xué)開關(guān)SW的激光照射在被加工物 10上。包括具有此種構(gòu)成的光路設(shè)定機(jī)構(gòu)5c的激光加工裝置50的多模式下的動(dòng)作是通過(guò)如下方式而實(shí)現(xiàn)照射控制部23以使激光LB0、LB1、LB2的光路上的光學(xué)開關(guān)SW對(duì)應(yīng)于根據(jù)重復(fù)頻率R的激光LB的單位脈沖光的射出時(shí)間點(diǎn)依次且周期性地成為ON狀態(tài)的方式，控制各個(gè)光學(xué)開關(guān)SW的0N/0FF動(dòng)作。通過(guò)該控制，僅在到達(dá)各激光LB0、LB1、LB2形成被照射區(qū)域的時(shí)間點(diǎn)時(shí)，使各個(gè)激光LB0、LB1、LB2通過(guò)光路選擇機(jī)構(gòu)55而照射在被加工物 10上。S卩，實(shí)際上設(shè)置多條對(duì)被加工物10進(jìn)行照射的激光的光路，使各個(gè)單位脈沖光的照射時(shí)間點(diǎn)不同，并使所述多個(gè)激光同時(shí)并行地掃描，由此進(jìn)行多模式下的動(dòng)作。此外，基本模式下的動(dòng)作例如可通過(guò)僅將激光LB0、LB1、LB2的任一者的光路上的光學(xué)開關(guān)SW始終設(shè)定為ON狀態(tài)而射出激光LB，并使平臺(tái)7移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。<劈開/裂開加工的高效率化>所述的劈開/裂開加工是利用由單位脈沖光的照射所產(chǎn)生的沖擊或應(yīng)力，在被加工物上產(chǎn)生劈開/裂開的方法。因此，在各個(gè)單位脈沖光的照射時(shí)作用于被加工物的沖擊或應(yīng)力越大，越是直至被加工物的更深處為止產(chǎn)生劈開/裂開，且分割起點(diǎn)的前端部分越到達(dá)被加工物的更深的部分為止。為了實(shí)現(xiàn)此種加工，較理想的是盡可能使每次照射單位脈沖光時(shí)對(duì)被加工物所給予的能量不逸失，而使其對(duì)劈開/裂開面的形成做出貢獻(xiàn)。例如，通過(guò)照射脈沖激光，被照射區(qū)域中所存在的物質(zhì)的一部分獲得動(dòng)能而高速地朝外部飛散。只要抑制此種物質(zhì)的飛散，并使應(yīng)該會(huì)在該飛散時(shí)被消耗的能量也對(duì)被加工物中的劈開/裂開面的形成做出貢獻(xiàn)，便可更有效地形成劈開/裂開面。在本實(shí)施形態(tài)中，立足于以上的觀點(diǎn)進(jìn)行劈開/裂開加工的效率化。具體而言， 以在被加工物的被加工面上，使相對(duì)于劈開/裂開加工中所使用的脈沖激光為透明的物質(zhì) (透明物質(zhì))鄰接的狀態(tài)，利用所述的各加工類型進(jìn)行劈開/裂開加工。所謂相對(duì)于脈沖激光為透明，是指實(shí)質(zhì)上不吸收所照射的脈沖激光。作為透明物質(zhì)，有透明的固體的構(gòu)件(以下，稱為透明構(gòu)件)或透明的液體(以下，稱為透明液體)。以下，對(duì)各個(gè)情形進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。<使用透明構(gòu)件的高效率化>圖12是使用透明構(gòu)件實(shí)現(xiàn)劈開/裂開加工的高效率化的方法的概要圖。在劈開 /裂開加工時(shí)，將被加工物101粘貼在固定片102上后，將其連同該固定片102 —起載置在平臺(tái)(圖12中省略圖示)上。然后，利用固定環(huán)103將固定片102的周緣部加以固定。至此為止與通常的一般性的激光加工相同。
在本實(shí)施形態(tài)中，以與如所述般載置在平臺(tái)上的被加工物101的被加工面IOla鄰接的方式，配置相對(duì)于劈開/裂開加工中所使用的脈沖激光為透明的構(gòu)件的透明構(gòu)件104。 例如，可將包含藍(lán)寶石或石英等的透明板、或者包含PET (Polyethylene 1Ter印hthalate，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等的膜等用作透明構(gòu)件104。具體的透明構(gòu)件104的選擇可對(duì)應(yīng)于所使用的脈沖激光的波長(zhǎng)等必要條件而適宜選擇。在將透明構(gòu)件104配置成與被加工面IOla鄰接的形態(tài)中，包括使透明構(gòu)件與被加工面IOla接觸而配置的情形。此情形例如通過(guò)將透明構(gòu)件104載置在經(jīng)水平地固定的被加工物101上、或者將透明構(gòu)件104粘合在被加工面IOla上等而實(shí)現(xiàn)。當(dāng)在如所述般配置透明構(gòu)件104的狀態(tài)下，利用所述的各加工類型進(jìn)行劈開/裂開加工時(shí)，來(lái)自被照射區(qū)域的物質(zhì)的飛散被該透明構(gòu)件104抑制而事實(shí)上不產(chǎn)生該飛散， 因此由單位脈沖光所給予的能量對(duì)于劈開/裂開面的形成的貢獻(xiàn)比不設(shè)置透明構(gòu)件104的情形高。其結(jié)果，形成與不設(shè)置透明構(gòu)件104的情形相比，前端部到達(dá)更深的位置為止的分割起點(diǎn)。另外，在將透明構(gòu)件104配置成與被加工面IOla鄰接的形態(tài)中，包括將透明構(gòu)件與被加工面IOla分開配置的情形。具體而言，若兩者的距離為IOOym以下的范圍，則即便在使兩者分開配置的情形時(shí)，也可以獲得與使兩者接觸而配置的情形相同的效果。〈透明構(gòu)件的配置的具體形態(tài)〉以下，依次對(duì)實(shí)現(xiàn)如上所述的透明構(gòu)件104的配置的各種形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。(第1配置形態(tài))圖13是例示透明構(gòu)件104的第1配置形態(tài)的側(cè)剖面圖。在圖13中，與圖12中所示的例子相同，將粘貼有被加工物101的固定片102載置在平臺(tái)7上，且將固定環(huán)103載置在固定片102的外緣部。而且，將板狀的透明構(gòu)件104載置在被加工物101上。此外，在圖 13中，例示被加工物101包含藍(lán)寶石基板1011與通過(guò)III族氮化物等而形成于其上的LED 構(gòu)造1012的情形(以下的各圖中也相同)。在透明構(gòu)件104的外側(cè)，配置有用于固定透明構(gòu)件104的固定構(gòu)件111。固定構(gòu)件 111是其一端部具有朝向內(nèi)側(cè)的突出部Illa的剖面觀察下為L(zhǎng)字型的大致筒型的構(gòu)件。固定構(gòu)件111是以如下的狀態(tài)來(lái)配置將與突出部Illa為相反側(cè)的端部即腳部 Illb載置在固定片102的空白部分102a(粘貼有被加工物101的部分與載置有固定環(huán)103 的部分之間)上，使突出部Illa在透明構(gòu)件104的端緣部l(Me處抵接于透明構(gòu)件104的上表面104a，且使內(nèi)面Illc大致抵接于透明構(gòu)件104的側(cè)周面104b。此外，突出部Illa 只要以如下方式設(shè)置即可當(dāng)進(jìn)行激光加工時(shí)，在相對(duì)于激光LB不阻擋被加工面IOla上的加工對(duì)象區(qū)域的范圍內(nèi)與透明構(gòu)件104抵接。通過(guò)如所述般配置固定構(gòu)件111，透明構(gòu)件104的上下左右方向的移動(dòng)受到限制， 因此防止在進(jìn)行激光加工時(shí)，載置在被加工面IOla上的透明構(gòu)件104產(chǎn)生位置偏移。艮口， 使用固定構(gòu)件111固定透明構(gòu)件104，由此實(shí)現(xiàn)提高了脈沖激光的能量的利用效率的良好的劈開/裂開加工。另外，固定構(gòu)件111的材質(zhì)只要是穩(wěn)定地載置在固定片102上，且較佳地達(dá)成防止透明構(gòu)件104的位置偏移這一功能的材質(zhì)，則并無(wú)特別限定。此外，將透明構(gòu)件104及固定構(gòu)件111分別作為在加工之前配置并在加工后拆除的可相對(duì)于激光加工裝置50自如地配置的獨(dú)立物來(lái)準(zhǔn)備是較合適的一例，但也可以設(shè)定成通過(guò)螺絲固定或粘合等將兩者一體化而成的一體物，并使其相對(duì)于激光加工裝置50裝卸自如。另外，固定構(gòu)件111也可以構(gòu)成為能夠分解及組裝。另外，所述的大致筒型的固定構(gòu)件111與透明構(gòu)件104的側(cè)周面104b的整體抵接，但該形態(tài)并非必需。將具有相同的L字型剖面的多個(gè)固定構(gòu)件111沿著透明構(gòu)件104 的外周以適宜的間隔分開配置，并使各個(gè)固定構(gòu)件111部分地抵接于側(cè)周面104b，由此也可以固定透明構(gòu)件104。(第1配置形態(tài))圖14是例示透明構(gòu)件104的第2配置形態(tài)的側(cè)剖面圖。在第2配置形態(tài)中，如圖 14所示，使用類似于圖13中所示的固定構(gòu)件111的固定構(gòu)件112來(lái)配置透明構(gòu)件104。與固定構(gòu)件111相同，固定構(gòu)件112具有大致筒型的形狀，但在如下方面與固定構(gòu)件111不同形成為不僅其一端部具有與突出部Illa相同的突出部11 ,而且內(nèi)面112c的中間部分具備支撐部112d的剖面F字型。與第1形態(tài)相同，固定構(gòu)件112是以如下的狀態(tài)來(lái)配置在將被加工物101連同固定片102 —起載置在平臺(tái)7上的狀態(tài)下，將腳部112b載置在固定片102的空白部分102a， 通過(guò)支撐部112d從下表面l(Mc側(cè)支撐透明構(gòu)件104的端緣部104e，且使內(nèi)面112c大致抵接于透明構(gòu)件104的側(cè)周面104b。進(jìn)而，突出部11 是以接近或鄰接于透明構(gòu)件104的上表面10 的方式構(gòu)成。此外，支撐部112d只要在進(jìn)行激光加工時(shí)，在不與被加工物101 發(fā)生干擾的范圍內(nèi)設(shè)置即可，突出部11 同樣地只要在進(jìn)行激光加工時(shí)，在相對(duì)于激光LB 不阻擋被加工面IOla上的加工對(duì)象區(qū)域的范圍內(nèi)設(shè)置即可。另外，固定構(gòu)件112的材質(zhì)可與固定構(gòu)件111相同。另外，在圖14中，以與被加工面IOla分開的形態(tài)配置透明構(gòu)件104，但也可以根據(jù)支撐部112d的形成位置，而以兩者接觸的形態(tài)配置透明構(gòu)件104。在任一情形時(shí)，通過(guò)如所述般配置固定構(gòu)件112，透明構(gòu)件104的上下左右方向的移動(dòng)均受到限制，因此防止在進(jìn)行激光加工時(shí)，載置在被加工面IOla上的透明構(gòu)件104產(chǎn)生位置偏移。因此，使用固定構(gòu)件112使透明構(gòu)件104以離被加工面IOla為100 μ m以下的距離分開配置、或者使透明構(gòu)件104與被加工面IOla接觸，由此實(shí)現(xiàn)提高了脈沖激光的能量的利用效率的良好的劈開/裂開加工。此外，將透明構(gòu)件104及固定構(gòu)件112分別作為在加工之前配置并在加工后拆除的可相對(duì)于激光加工裝置50自如地配置的獨(dú)立物來(lái)準(zhǔn)備是較合適的一例，但也可以設(shè)定成通過(guò)螺絲固定或粘合等將兩者一體化而成的一體物，并使其相對(duì)于激光加工裝置50裝卸自如。在前者的情形時(shí)，適宜地具備相對(duì)于固定構(gòu)件112的支撐部112d可裝卸透明構(gòu)件 104的構(gòu)成。另外，固定構(gòu)件112也可以構(gòu)成為能夠分解及組裝。另外，所述的大致筒型的固定構(gòu)件112與透明構(gòu)件104的側(cè)周面104b的整體抵接，但該形態(tài)并非必需。將具有相同的F字型剖面的多個(gè)固定構(gòu)件112沿著透明構(gòu)件104 的外周以適宜的間隔分開配置，并使各個(gè)固定構(gòu)件112部分地抵接于側(cè)周面104b，由此也可以固定透明構(gòu)件104?；蛘?，作為設(shè)置支撐部112d來(lái)從下方支撐透明構(gòu)件104的代替形態(tài)，可以是在透明構(gòu)件104的端緣部l(Me，通過(guò)螺絲固定或粘合等將上表面10 固定在突出部11 上的形態(tài)，也可以是通過(guò)使透明構(gòu)件104的側(cè)周面104b抵接于內(nèi)面112c，而以作用于內(nèi)面112c 與側(cè)周面104b之間的摩擦力(阻力)支撐透明構(gòu)件104的形態(tài)。(第3配置形態(tài))圖15及圖16是表示透明構(gòu)件104的第3配置形態(tài)的側(cè)面圖。圖15表示進(jìn)行加工前的狀態(tài)，圖16表示進(jìn)行加工時(shí)的狀態(tài)。此外，雖然在圖15及圖16中省略了圖示，但被加工物101的對(duì)于平臺(tái)7的載置的形態(tài)與第1及第2配置形態(tài)的情形相同。在第3配置形態(tài)中，如圖15及圖16所示，將透明構(gòu)件104的端緣部l(Me固設(shè)在激光加工裝置50中所具備的升降機(jī)構(gòu)121上。而且，在將被加工物101載置固定于平臺(tái)7 上的狀態(tài)下，升降機(jī)構(gòu)121在驅(qū)動(dòng)控制部21的控制下，使透明構(gòu)件104在鉛直方向上升降， 由此實(shí)現(xiàn)透明構(gòu)件104的朝特定位置的配置。S卩，升降機(jī)構(gòu)121是可通過(guò)使透明構(gòu)件104 相對(duì)于被加工面IOla進(jìn)退自如地移動(dòng)，而將透明構(gòu)件104配置在任意的位置上的配置位置調(diào)整機(jī)構(gòu)。在該第3配置形態(tài)中，透明構(gòu)件104優(yōu)選在利用升降機(jī)構(gòu)121的升降動(dòng)作的期間內(nèi)，可保持大致水平的程度的硬質(zhì)的板狀體。例如，使用藍(lán)寶石或石英等較合適。另外，在升降機(jī)構(gòu)121上固設(shè)透明構(gòu)件104只要通過(guò)螺絲固定或粘合等可穩(wěn)定地固設(shè)透明構(gòu)件104 的適宜的方法來(lái)進(jìn)行即可。在圖16中，在透明構(gòu)件104與被加工物101的被加工面IOla接觸的狀態(tài)下照射激光LB來(lái)進(jìn)行加工，但在該第3配置形態(tài)中，也可以在使透明構(gòu)件104與被加工面IOla以 100 μ m以下的距離分開配置的狀態(tài)下進(jìn)行加工。在任一情形時(shí)，均實(shí)現(xiàn)提高了脈沖激光的能量的利用效率的良好的劈開/裂開加工。此外，當(dāng)不進(jìn)行加工時(shí)，升降機(jī)構(gòu)121使透明構(gòu)件104朝上方退避至可將被加工物101載置在平臺(tái)7上的程度。另外，在圖15及圖16中，僅將透明構(gòu)件104的一端緣部l(Me固設(shè)在升降機(jī)構(gòu)121 上，但也可以是將另一端緣部10 也同時(shí)固設(shè)在升降機(jī)構(gòu)121上而成的形態(tài)，或者也可以是將端緣部10 整體固設(shè)在升降機(jī)構(gòu)121上而成的形態(tài)。另外，在圖15及圖16中，例示遍及被加工面IOla的圖式中的左右方向的整體配置透明構(gòu)件104的形態(tài)，但其并非必需的形態(tài)。也可以是也包括與紙面垂直的方向，僅在激光LB的被照射區(qū)域的附近配置透明構(gòu)件104的形態(tài)。另外，在圖15及圖16中，例示升降機(jī)構(gòu)121與光學(xué)系統(tǒng)5被一個(gè)基部122支撐的形態(tài)，但兩者的實(shí)際的配置形態(tài)并不限定于此。(第4配置形態(tài))圖17至圖19是表示透明構(gòu)件104的第4配置形態(tài)的側(cè)面圖。圖17表示進(jìn)行加工前的狀態(tài)，圖18表示進(jìn)行加工時(shí)的狀態(tài)。圖19表示加工前后的透明構(gòu)件104的移動(dòng)形態(tài)。此外，雖然在圖17至圖19中省略了圖示，但被加工物101的對(duì)于平臺(tái)7的載置的形態(tài)與第1及第2配置形態(tài)的情形相同。在第4配置形態(tài)中，如圖17及圖18所示，兩端部(端部104p及端部104q)分別卷繞在激光加工裝置50中所具備的第1卷繞機(jī)構(gòu)131、及第2卷繞機(jī)構(gòu)132上而成的帶狀的透明構(gòu)件104水平地張?jiān)O(shè)保持在第1卷繞機(jī)構(gòu)131與第2卷繞機(jī)構(gòu)132之間。而且，在將被加工物101載置固定于平臺(tái)7上的狀態(tài)下，未圖示的升降機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)控制部21的控制下，使第1卷繞機(jī)構(gòu)131與第2卷繞機(jī)構(gòu)132以同步的時(shí)間點(diǎn)在鉛直方向上升降，由此實(shí)現(xiàn)透明構(gòu)件104的朝特定位置的配置。即，與第3配置形態(tài)相同，在第4配置形態(tài)中，也可以通過(guò)使透明構(gòu)件104相對(duì)于被加工面IOla進(jìn)退自如地移動(dòng)，而將透明構(gòu)件104配置在任意的位置上。在該第4配置形態(tài)中，透明構(gòu)件104優(yōu)選形成為可通過(guò)第1卷繞機(jī)構(gòu)131及第2 卷繞機(jī)構(gòu)132卷繞的材料及厚度。例如，使用PET膜等較合適。在圖18中，在透明構(gòu)件104與被加工物101的被加工面IOla接觸的狀態(tài)下照射激光LB來(lái)進(jìn)行加工，但在該第4配置形態(tài)中，也可以在使透明構(gòu)件104與被加工面IOla以 100 μ m以下的距離分開配置的狀態(tài)下進(jìn)行加工。在任一情形時(shí)，均實(shí)現(xiàn)提高了脈沖激光的能量的利用效率的良好的劈開/裂開加工。此外，在圖17及圖18中，例示遍及被加工面IOla的圖式中的左右方向的整體張?jiān)O(shè)透明構(gòu)件104的形態(tài)，但其并非必需的形態(tài)。也可以是也包括與紙面垂直的方向(即與透明構(gòu)件104的張?jiān)O(shè)方向垂直的方向)，僅在激光LB的被照射區(qū)域的附近配置透明構(gòu)件104 的形態(tài)。例如，圖19例示在與透明構(gòu)件104的張?jiān)O(shè)方向垂直的方向上，將透明構(gòu)件104僅配置在被加工面IOla的上方的一部分上的形態(tài)。在此情形時(shí)，在使透明構(gòu)件104如由箭頭 ARl所示般下降的狀態(tài)下進(jìn)行針對(duì)其張?jiān)O(shè)方向(圖19中與紙面垂直的方向)的加工，即進(jìn)行以沿著該方向的加工預(yù)定線為對(duì)象的脈沖激光的掃描，若針對(duì)該位置的脈沖激光的掃描結(jié)束，則透明構(gòu)件104如箭頭AR2所示般朝與透明構(gòu)件104的張?jiān)O(shè)方向垂直的方向僅移動(dòng)特定的距離并上升。即，對(duì)應(yīng)于脈沖激光的被照射位置的遷移，使透明構(gòu)件104的配置位置遷移。通過(guò)重復(fù)此種透明構(gòu)件104的下降、脈沖激光的掃描、及透明構(gòu)件104的上升，而實(shí)現(xiàn)針對(duì)被加工物101的激光加工。此外，當(dāng)不進(jìn)行加工時(shí)，使透明構(gòu)件104可朝側(cè)方或上方退避至可將被加工物101載置在平臺(tái)7上的程度。(第5配置形態(tài))圖20是例示透明構(gòu)件104的第5配置形態(tài)的側(cè)剖面圖。在第5配置形態(tài)中，將透明構(gòu)件104粘合固定在被加工物101上，由此實(shí)現(xiàn)使透明構(gòu)件104與被加工面IOla接觸的狀態(tài)。具體而言，如圖20所示，在將透明構(gòu)件104載置在被加工面IOla上的狀態(tài)下，利用粘合材料141將被加工物101的側(cè)面IOlb與透明構(gòu)件104的端緣部l(Me加以粘合。若考慮操縱的容易性，則優(yōu)選預(yù)先進(jìn)行該粘合后將被加工物101固定在平臺(tái)7上，但未必限定于此。另外，由于必須在加工后使透明構(gòu)件104從被加工物101上分離，因此作為粘合材料 141，優(yōu)選使用可通過(guò)特定的溶劑等而容易地去除的粘合材料。通過(guò)如所述般配置粘合透明構(gòu)件104，透明構(gòu)件104的上下左右方向的移動(dòng)受到限制，因此防止在進(jìn)行激光加工時(shí)，載置在被加工面IOla上的透明構(gòu)件104產(chǎn)生位置偏移。 因此，實(shí)現(xiàn)提高了脈沖激光的能量的利用效率的良好的劈開/裂開加工。此外，將透明構(gòu)件104粘合固定在被加工物101上的形態(tài)并不限定于所述的形態(tài)。 例如，也可以使用相對(duì)于脈沖激光實(shí)質(zhì)上為透明的粘合材料，將透明構(gòu)件104與被加工面 IOla加以粘合。在此情形時(shí)，透明構(gòu)件104與通過(guò)粘合材料固化而形成的透明層整體性地作為一個(gè)透明構(gòu)件發(fā)揮功能。但是，在此情形時(shí)，也必須在加工后使透明構(gòu)件104與被加工物101分離，因此粘合材料優(yōu)選使用可通過(guò)特定的溶劑等而容易地去除的粘合材料。
<由液層形成所引起的高效率化>其次，對(duì)使用相對(duì)于脈沖激光為透明的液體的透明液體的劈開/裂開加工的效率化進(jìn)行說(shuō)明。概言之，在以下所示的形態(tài)中，在通過(guò)液層形成機(jī)構(gòu)而于被加工物的被加工面上形成有由透明液體所形成的液層的狀態(tài)下，利用所述的各加工類型進(jìn)行劈開/裂開加工。此外，在本實(shí)施形態(tài)中，作為液體本身的材質(zhì)，可吸收脈沖激光，但將因液層的厚度較薄而不產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的吸收的情形也作為透明液體中所包含者。例如，當(dāng)脈沖激光為可見(jiàn)光或 UV (Ultraviolet，紫外線)光時(shí)，可使用水作為透明液體。具體的透明液體的種類的選擇可對(duì)應(yīng)于所使用的脈沖激光的波長(zhǎng)等必要條件而適宜選擇。當(dāng)在如所述般形成有包含透明液體的液層的狀態(tài)下，利用所述的各加工類型進(jìn)行劈開/裂開加工時(shí)，來(lái)自被照射區(qū)域的物質(zhì)的飛散被液層抑制而事實(shí)上不產(chǎn)生該飛散，因此由單位脈沖光所給予的能量對(duì)于劈開/裂開面的形成的貢獻(xiàn)比不設(shè)置液層的情形高。其結(jié)果，形成與不設(shè)置液層的情形相比，前端部到達(dá)更深的位置為止的分割起點(diǎn)。<液層的形成的具體形態(tài)>以下，依次對(duì)實(shí)現(xiàn)如上所述的液層的形成的各種形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。(第1形成形態(tài))圖21是例示液層的第1形成形態(tài)的側(cè)剖面圖。在圖21中，將粘貼有被加工物101 的固定片102載置在平臺(tái)7上，且將固定環(huán)103載置在固定片102的外緣部。此外，在圖21 中，例示被加工物101包含藍(lán)寶石基板1011與通過(guò)III族氮化物等而形成于其上的LED構(gòu)造1012的情形(以下的各圖中也相同)。進(jìn)而，在平臺(tái)7上的外周部分配置有筒狀構(gòu)件71。筒狀構(gòu)件71具有與平臺(tái)7的輪廓形狀相對(duì)應(yīng)的外形形狀，且與平臺(tái)7成為一體而構(gòu)成儲(chǔ)存透明液體106的儲(chǔ)存槽72。相對(duì)于平臺(tái)7，通過(guò)粘合、旋接等確保對(duì)于透明液體的密閉性的形態(tài)來(lái)固定筒狀構(gòu)件71。換言之，儲(chǔ)存槽72是將平臺(tái)7作為底部，將筒狀構(gòu)件71作為側(cè)壁部而構(gòu)成。此外，筒狀構(gòu)件71 也可以相對(duì)于平臺(tái)7裝卸自如。另外，在作為儲(chǔ)存槽72的側(cè)壁部的筒狀構(gòu)件71中，設(shè)置有用于從未圖示的特定的供給源供給透明液體106的供給口 73、以及用于將透明液體106從儲(chǔ)存槽72中排出的排出口 74。在使用固定片102與固定環(huán)103將被加工物101固定在平臺(tái)7上的狀態(tài)下，如箭頭 ARll所示般從外部將透明液體106供給至儲(chǔ)存槽72中，由此將透明液體106儲(chǔ)存在儲(chǔ)存槽 72中，并使被加工物101浸漬在透明液體106中。由此，以鄰接于被加工面IOla的形態(tài)形成包含透明液體106的液層107。即，在本實(shí)施形態(tài)的激光加工裝置50中，通過(guò)包含平臺(tái)7 的儲(chǔ)存槽72、供給口 73、以及排出口 74而構(gòu)成液層形成機(jī)構(gòu)70。當(dāng)在通過(guò)該形態(tài)而形成有液層107的狀態(tài)下照射脈沖激光LB，并利用所述的各加工類型進(jìn)行劈開/裂開加工時(shí)，來(lái)自被加工面IOla上的脈沖激光LB的被照射區(qū)域的物質(zhì)的飛散被鄰接于被加工面IOla的該液層107抑制。S卩，通過(guò)形成液層107，而實(shí)現(xiàn)提高了脈沖激光LB的能量的利用效率的良好的劈開/裂開加工。優(yōu)選至少在照射脈沖激光LB來(lái)進(jìn)行劈開/裂開加工的期間內(nèi)，連續(xù)地或斷續(xù)地進(jìn)行由箭頭ARll所示的透明液體106從供給口 73的供給、以及由箭頭AR12所示的透明液體 106從排出口 74的排出。在此情形時(shí)，在被加工面IOla上形成如箭頭AR13所示的透明液體106的流動(dòng)，即形成流液層。當(dāng)在形成有該流液層的狀態(tài)下進(jìn)行劈開/裂開加工時(shí)，即便加工時(shí)產(chǎn)生由從被加工物101上脫離等的物質(zhì)所引起的渾濁等而導(dǎo)致液層107的透明度下降，也迅速地向被加工面IOla上供給新的透明液體106，因此在進(jìn)行加工的期間內(nèi)，加工精度得以較佳地維持。但是，在液層形成機(jī)構(gòu)70中，供給口 73及排出口 74未必是必需的構(gòu)成要素，即便是在加工前后分別從筒狀構(gòu)件71的上方供給或排出透明液體106的形態(tài)，也可以獲得設(shè)置液層107的效果。另外，優(yōu)選液層形成機(jī)構(gòu)70在作為儲(chǔ)存槽72的上部的筒狀構(gòu)件71的上部，具備包含相對(duì)于脈沖激光LB透明的板狀構(gòu)件的窗部75。至少在照射脈沖激光LB來(lái)進(jìn)行劈開/ 裂開加工的期間內(nèi)，在儲(chǔ)存槽72中，以與窗部75接觸的形態(tài)儲(chǔ)存透明液體106。即，在儲(chǔ)存槽72的內(nèi)部完全地填充透明液體106。此外，構(gòu)成窗部75的板狀構(gòu)件是通過(guò)沿著筒狀構(gòu)件 71而配置的0型環(huán)76來(lái)確保與筒狀構(gòu)件71之間的密閉性。通過(guò)以該形態(tài)設(shè)置窗部75，而防止透明液體106的液面的波動(dòng)，因此所照射的脈沖激光的能量的利用效率進(jìn)一步提高。(第2形成形態(tài))圖22是例示液層的第2形成形態(tài)的側(cè)剖面圖。與圖21所示的第1形成形態(tài)相同， 在圖22所示的第2形成形態(tài)中，也將粘貼有被加工物101的固定片102載置在平臺(tái)7上， 且將固定環(huán)103載置在固定片102的外緣部。另外，構(gòu)成有包含筒狀構(gòu)件71的液層形成機(jī)構(gòu)70這一點(diǎn)也與第1形成形態(tài)相同， 但第2形成形態(tài)與第1形成形態(tài)的不同點(diǎn)在于將該筒狀構(gòu)件71配置在粘貼有被加工物 101的固定片102上。即，在第2形成形態(tài)中，在平臺(tái)7上設(shè)置將固定片102作為底部，將筒狀構(gòu)件71作為側(cè)壁部的儲(chǔ)存槽72。筒狀構(gòu)件71必須在加工前以相對(duì)于固定片102確保密閉性的形態(tài)固定，在加工結(jié)束后較佳地從該固定片102上分離。此可通過(guò)例如在夾持固定片102的狀態(tài)下將筒狀構(gòu)件71與平臺(tái)7旋接等形態(tài)而實(shí)現(xiàn)。在液層形成機(jī)構(gòu)70中，以下兩點(diǎn)與第1形成形態(tài)相同筒狀構(gòu)件71具備用于從未圖示的特定的供給源如箭頭ARll般供給透明液體106的供給口 73、及用于將透明液體106 從儲(chǔ)存槽72中如箭頭AR12般排出的排出口 74 ；以及優(yōu)選在加工的中途連續(xù)地或斷續(xù)地供給及排出透明液體106，而如箭頭AR13般在被加工面IOla上形成流液層。除此以外，優(yōu)選液層形成機(jī)構(gòu)70具備窗部75這一點(diǎn)也與第1形成形態(tài)相同。當(dāng)在通過(guò)該第2形成形態(tài)而形成有液層107的狀態(tài)下照射脈沖激光LB，并利用所述的各加工類型進(jìn)行劈開/裂開加工時(shí)，來(lái)自被加工面IOla上的脈沖激光LB的被照射區(qū)域的物質(zhì)的飛散也被鄰接于被加工面IOla的該液層107抑制。S卩，當(dāng)通過(guò)該第2形成形態(tài)而形成液層107時(shí)，也實(shí)現(xiàn)提高了脈沖激光LB的能量的利用效率的良好的劈開/裂開加工。(第3形成形態(tài))圖23是例示液層的第3形成形態(tài)的側(cè)剖面圖。在第3形成形態(tài)中，針對(duì)載置固定在平臺(tái)7(圖23中省略圖示)上的被加工物101的被加工面101a，從連接于未圖示的供給源的噴出機(jī)構(gòu)80如箭頭AR14所示般直接噴出透明液體106，由此在被加工面IOla上形成液層107。更具體而言，噴出機(jī)構(gòu)80噴出透明液體106，以在被加工面IOla中的至少成為脈沖激光LB的被照射區(qū)域的部分形成液層107。S卩，噴出機(jī)構(gòu)80是作為形成液層107的液層形成機(jī)構(gòu)而發(fā)揮功能。在此情形時(shí)，液層107是作為流液層而形成。此外，在平臺(tái)7的下方適宜地設(shè)置用于回收所流出的透明液體106的未圖示的排出部。 當(dāng)在通過(guò)該第3形成形態(tài)而形成有液層107的狀態(tài)下照射脈沖激光LB，并利用所
述的各加工類型進(jìn)行劈開/裂開加工時(shí)，來(lái)自被加工面IOla上的脈沖激光LB的被照射區(qū)
域的物質(zhì)的飛散也被鄰接于被加工面IOla的該液層107抑制。S卩，當(dāng)通過(guò)該第3形成形態(tài)
而形成液層107時(shí)，也實(shí)現(xiàn)提高了脈沖激光LB的能量的利用效率的良好的劈開/裂開加工。
權(quán)利要求
1.一種被加工物的加工方法，其是用于在被加工物上形成分割起點(diǎn)的加工方法，其特征在于包括載置步驟，將被加工物載置在平臺(tái)上；透明物質(zhì)配置步驟，將相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光為透明的透明物質(zhì)鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上；以及照射步驟，通過(guò)以透過(guò)所述透明物質(zhì)，且在所述被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生所述被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被加工物的加工方法，其特征在于所述脈沖激光是脈沖寬度為Psec級(jí)的超短脈沖光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被加工物的加工方法，其特征在于所述透明物質(zhì)配置步驟是將相對(duì)于被加工物的加工中所使用的脈沖激光實(shí)質(zhì)上為透明的固體的透明構(gòu)件鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上的透明構(gòu)件配置步驟，在所述照射步驟中，通過(guò)以透過(guò)所述透明構(gòu)件，且在所述被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生所述被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的被加工物的加工方法，其特征在于在所述透明構(gòu)件配置步驟中，使所述透明構(gòu)件與所述被加工面接觸而配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的被加工物的加工方法，其特征在于在所述透明構(gòu)件配置步驟中，將所述透明構(gòu)件與所述被加工面以ΙΟΟμπι以下的距離分開配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的被加工物的加工方法，其特征在于在所述透明構(gòu)件配置步驟中，將所述透明構(gòu)件以相對(duì)于所述被加工面之中包含所述脈沖激光的所述被照射位置的一部分區(qū)域鄰接的方式配置，并且對(duì)應(yīng)于所述被照射位置的遷移而使配置位置遷移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被加工物的加工方法，其特征在于所述透明物質(zhì)配置步驟是在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上，通過(guò)相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光為透明的液體形成液層的液層形成步驟，在所述照射步驟中，通過(guò)以透過(guò)所述液層，且在所述被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生所述被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的被加工物的加工方法，其特征在于在所述液層形成步驟中，至少在進(jìn)行所述照射步驟的期間內(nèi)，在所述平臺(tái)上所構(gòu)成的儲(chǔ)存槽的內(nèi)部使所述被加工物浸漬于所述液體中，由此在所述被加工面上形成所述液層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的被加工物的加工方法，其特征在于在所述液層形成步驟中，至少在進(jìn)行所述照射步驟的期間內(nèi)，使所述液體連續(xù)地或斷續(xù)地流動(dòng)，由此在所述被加工面上形成所述流液層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被加工物的加工方法，其特征在于以在所述被加工物的劈開或裂開容易方向上鄰接的方式形成由不同的所述單位脈沖光所形成的至少2個(gè)被照射區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被加工物的加工方法，其特征在于使所述脈沖激光的射出源與所述被加工物相對(duì)移動(dòng)，并使所述脈沖激光的射出方向在與該相對(duì)移動(dòng)方向垂直的面內(nèi)周期性地變化，由此在所述被加工物上形成滿足鋸齒狀的配置關(guān)系的多個(gè)所述被照射區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被加工物的加工方法，其特征在于使所述脈沖激光的多個(gè)射出源與所述被加工物相對(duì)移動(dòng)，并使來(lái)自所述多個(gè)射出源的各個(gè)的所述單位脈沖光的照射時(shí)間點(diǎn)周期性地變化，由此在所述被加工物上形成滿足鋸齒狀的配置關(guān)系的多個(gè)所述被照射區(qū)域。
13.一種被加工物的分割方法，其是分割被加工物的方法，其特征在于，該方法包括 載置步驟，將被加工物載置在平臺(tái)上；透明物質(zhì)配置步驟，將相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光為透明的透明物質(zhì)鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上；照射步驟，通過(guò)以透過(guò)所述透明物質(zhì)，且在所述被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生所述被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)；以及分割步驟，沿著所述分割起點(diǎn)分割通過(guò)所述照射步驟而形成有分割起點(diǎn)的被加工物。
14.一種激光加工裝置，其包括 光源，發(fā)出脈沖激光；以及平臺(tái)，載置被加工物；其特征在于其更包括將相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光實(shí)質(zhì)上為透明的透明物質(zhì)鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上的透明物質(zhì)配置機(jī)構(gòu)，在將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且將所述透明物質(zhì)鄰接地配置在所述被加工面上的狀態(tài)下，通過(guò)以在所述被加工面上離散地形成所述脈沖激光的每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式使所述平臺(tái)移動(dòng)，并對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)ο
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的激光加工裝置，其特征在于 所述脈沖激光是脈沖寬度為Psec級(jí)的超短脈沖光。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的激光加工裝置，其特征在于所述透明物質(zhì)配置機(jī)構(gòu)是將相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光實(shí)質(zhì)上為透明的固體的透明構(gòu)件鄰接地配置在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上的透明構(gòu)件配置機(jī)構(gòu)，在將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且將所述透明構(gòu)件鄰接地配置在所述被加工面上的狀態(tài)下，通過(guò)以在所述被加工面上離散地形成所述脈沖激光的每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式使所述平臺(tái)移動(dòng)，并對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)ο
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的激光加工裝置，其特征在于所述透明物質(zhì)配置機(jī)構(gòu)是在所述平臺(tái)上所載置的所述被加工物的被加工面上，通過(guò)相對(duì)于所述被加工物的加工中所使用的脈沖激光為透明的液體形成液層的液層形成機(jī)構(gòu)，在將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且在所述被加工面上形成所述液層的狀態(tài)下， 通過(guò)以在所述被加工面上離散地形成所述脈沖激光的每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式使所述平臺(tái)移動(dòng)，并對(duì)所述被加工物照射所述脈沖激光，而在所述被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生被加工物的劈開或裂開，由此在所述被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的激光加工裝置，其特征在于所述液層形成機(jī)構(gòu)具有筒狀構(gòu)件，該筒狀構(gòu)件構(gòu)成通過(guò)配置在所述平臺(tái)上而可儲(chǔ)存所述液體的儲(chǔ)存槽，在所述儲(chǔ)存槽的內(nèi)部，將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且使其浸漬于所述液體中， 由此在所述被加工面上形成所述液層。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的激光加工裝置，其特征在于所述液層形成機(jī)構(gòu)具有將所述平臺(tái)作為底部的儲(chǔ)存槽，在所述儲(chǔ)存槽的內(nèi)部，將所述被加工物載置在所述平臺(tái)上，且使其浸漬于所述液體中， 由此在所述被加工面上形成所述液層。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的激光加工裝置，其特征在于所述液層形成機(jī)構(gòu)包括噴出機(jī)構(gòu)，該噴出機(jī)構(gòu)可在所述被加工物被載置在所述平臺(tái)上的狀態(tài)下，對(duì)所述被加工面噴出所述液體，在通過(guò)從所述噴出機(jī)構(gòu)噴出的所述液體而形成有流液層的狀態(tài)下，照射所述脈沖激光，由此在所述被加工物上形成用于所述分割的起點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種被加工物的加工方法、被加工物的分割方法及激光加工裝置。該被加工物的加工方法可抑制加工痕的形成，并且可形成更確實(shí)地實(shí)現(xiàn)被加工物的分割的分割起點(diǎn)的被分割體的加工方法。該用于在被加工物上形成分割起點(diǎn)的加工方法包括載置步驟，將被加工物載置在平臺(tái)上；透明物質(zhì)配置步驟，將相對(duì)于加工中所使用的脈沖激光實(shí)質(zhì)上為透明的透明物質(zhì)鄰接地配置在平臺(tái)上所載置的被加工物的被加工面上；以及照射步驟，通過(guò)以透過(guò)透明物質(zhì)，且在被加工面上離散地形成每個(gè)單位脈沖光的被照射區(qū)域的方式對(duì)被加工物照射脈沖激光，而在被照射區(qū)域彼此之間依次產(chǎn)生被加工物的劈開或裂開，由此在被加工物上形成用于分割的起點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K26/42GK102294546SQ20111014662
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者中谷郁祥, 菅田充, 長(zhǎng)友正平 申請(qǐng)人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司